《变频器知识浅谈》PPT课件

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1、变频器知识浅谈技术支持中心1.变频器的原理2.变频器的分类3.森兰高压变频器介绍4.变频器的应用5变频器的节能1.变频器的原理定义：将频率，电压都固定的交流电变成频率，电压连续可调的交流电的设备。晶闸管电力晶体管GTR&门极可关断晶闸管GTO双极型绝缘栅晶体管IGBT&电力场效应晶体管MOS-FET变频器技术的发展智能功率模块IPM20世纪50年代20世纪60年代20世纪70年代20世纪80年代2.变频器的分类2.1按变换环节有无直流分类2.1.1交-交变频器交-交变频器直接将电网频率和电压都固定的交流电

2、源变换成频率和电压都连续可调的交流电源。主要优点是没有中间环节，变换效率高。缺点是连续可调的频率范围比较窄，且只能在电网固定频率以下变化。一般为电网固定频率的一半，主要用于电力牵引等容量较大的低速拖动系统中。2.1.2交-直-交变频器交-直-交变频器先把频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。交-直-交变频器调节范围宽，目前广泛采用。2.2按直流环节的储能方式分类2.2.1电压源型变频器在交-直-交变频装置中，当中间直流环节采用大电容滤波时，直流电压波形比较平直，在理想情况

3、下是一个内阻抗为零的恒压源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，这类变频装置叫做电压源型变频器。2.2.2电流源型变频器当交-直-交变频装置的中间直流环节采用大电感滤波时，直流电流波形比较平直，因而电源内阻抗很大，对于负载来说基本上是一个电流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波，这类装置叫电流源型变频器。那么这两类变频器有何不同呢？我们来看。特点名称电压源型变频电路电流源型变频器储能元件电容器电抗器输出波形的特点1.电压波形为矩形波2.电流波形近似为正弦波3.低阻抗电压源1.电流波形为矩形波2.电压波形近似为正弦波

4、3.高阻抗电流源回路构成上的特点1.有反馈二极管2.直流电源并联大电容1.无反馈二极管2.直流电源串联大电感特性上的特点负载短路时产生过电流负载短路时能抑制过电流适用范围适用于作为多台电动机同步运行时的供电电源，但不要求快速加减速的场合。适合于一台变频器给一台电动机供电的场合，可以满足快速起动，制动要求。2.3按控制方式分类2.3.1v/f控制变频器v/f控制变频器是在改变频率的同时控制变频器的输出电压，通过使压频比保持一定或按一定规律变化而得到所需要的转矩特性，采用v/f控制的变频器结构简单，成本低，多

5、用于要求精度不是太高的通用变频器。2.3.2转差率控制变频器转差率控制方式是对v/f控制的一种改进。这种控制需要由安装在电动机上的速度传感器检测出电动机的转速，构成速度闭环。速度调节器的输出为转差频率，而变频器的输出频率则由电动机的实际转速与所需转差频率之和决定。由于通过控制转差率来控制转矩和电流，与u/f控制相比，其加减速特性和限制过电流能力得到提高2.3.3矢量控制变频器矢量控制是一种高性能异步电动机控制方式，它的基本思路是将电动机的定子电流分为产生磁场的电流分量（励磁电流）和与其垂直的产生转矩的电流

6、分量（转矩电流），并分别加以控制。由于在这种控制方式中必须同时控制异步电动机定子电流的幅值和相位，即定子电流的矢量，因此这种控制方式成为矢量控制方式。2.3.4直接转矩控制变频器直接转矩控制与矢量控制不同，它不是通过控制电流，磁链等量来间接控制转矩，而是把转矩直接作为被控矢量来控制。其特点为转矩控制是控制定子磁链，实现无传感器测速。3.森兰高压变频器的介绍3.1森兰高压变频器的型号说明SBH-100-315+选配件森兰高压变频器电压等级10KV额定输出功率-3.1.1森兰SBH系列高压变频器外形图高压变频

7、器主回路由输入移相变压器、功率单元、主控系统构成。3.2森兰高压变频器SBH系列基本原理森兰高压变频器高压侧采用移相变压器进行多脉冲整流为其功率单元提供三相电源，再由主控系统控制其功率单元进行PWM波形输出，从而得到变频变压的三相输出，对电机进行变频调速。3.2.1移相变压器将工频高压电源降为低压电源提供给每个功率单元；采用移相多脉冲整流方式，降低输入谐波含量；将每个功率单元输入隔离，以便于波形叠加；3.2.2功率单元原理图相当于一个单相逆变器森兰SBH系列高压变频器采用功率单元串联多电平方案功率单元实际

8、上是一台三相输入、单相输出的“低压变频器”，森兰高压变频器中各个单元可以相互替换，每相由多个单元串联得到多重化的相电压输出。如图所示（以5个单元串联为列）：3.2.3同层旁路原理当功率单元出现故障时，单元旁路功能自动地切除出现故障单元以及同层的另外两相的单元而保证系统继续正常运行。大大降低了停机的几率。3.3功率单元内核心元件介绍3.3.1整流桥主要作用是把交流电转换为直流电，也就是整流，因此得名整流桥。它是利用二极管的单向导