交流变频器基础知识

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1、交流变频器基础EmersonCT驱动系统培训-1交流变频器基础电机转速的表达式N=N0（1-S）=(1-S)*120*f/P其中：N0---同步转速，即定子磁场转速S---转差率f---电源频率P---极数通过改变加在电机上的频率，即可实现电机调速的目的感应电动机电压的表达式U=E–Is*Rs其中：E---电机感应电动势Is---定子电流Rs---定子阻抗电机感应电动势的表达式E1=4.44*KE*FI*NI*ØM其中：KE---比例常数FI---电机定子供电频率NI---每相定子绕组匝数ØM---电机主磁

2、通交流变频器基础交流电动机传统启动或调速方式1，直接启动2，串电阻启动3，变压器降压启动交流变频器基础交流电动机传统启动或调速方式4，软启动器启动5，星-三角启动6，双三角启动交流变频器基础交流变频调速器的定义变频器是利用半导体器件的通断作用将工频电源转换为另一频率、电压的电能控制装置。N=N0（1-S）=(1-S)*120*f/PE1=4.44*KE*FI*NI*ØM上述等式说明：改变频率可以实现调速电动势与频率的比值恒定，可以保证恒定的电机输出扭矩交流变频器基础交流变频调速器动力组成-1三相二极管/半控

3、整流桥：将三相交流电压转换为六脉波直流电压直流平波储能电容：将六脉波直流电压滤波，在电机启动时，提供额外的启动能量三相IGBT逆变桥：将直流电压转换为电压、频率可调的三相交流电压。制动单元：电机发电状态时，用于吸收电能的装置（需配制动电阻）直流电抗器：抑制电流突变，改善功率因数充电限流电阻：送电时，限制充电电流，（二极管整流桥）三相二极管整流桥直流平波电抗器三相IGBT逆变桥充电限流电阻制动单元直流平波与储能电容交流变频器基础交流变频调速器动力组成-2半控整流桥：将三相交流电压转换为六脉波直流电压直流平波储

4、能电容：将六脉波直流电压滤波，在电机启动时，提供额外的启动能量三相IGBT逆变桥：将直流电压转换为电压、频率可调的三相交流电压。制动单元：电机发电状态时，用于吸收电能的装置（需配制动电阻）直流电抗器：抑制电流突变，改善功率因数三相半控整流桥直流平波电抗器三相IGBT逆变桥制动单元直流平波与储能电容交流变频器基础交流变频调速器动力组成-3以个体存在的整流单元，如二极管整流单元、半控整流单元、AFE整流单元以个体存在的逆变单元，（内置储能电容）以个体存在的制动单元，以个体存在的储能电容，根据需要配置自己的变频驱

5、动系统交流变频器基础交流变频器输出特性PWM输出：PWM是英文PulseWidthModulation(脉冲宽度调制)的缩写，它是按照一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量与波形的一种调制方式。PAM输出：PAM是英文PulseAmplitudeModulation(脉冲幅度调制)的缩写，它是按照一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量与波形的一种调节方式交流变频器基础交流变频调速器控制方式开环VVVF控制：开环矢量控制：闭环矢量控制：RFC控制：伺服控制：线形电机控制：AFE控制：交流变频器基础开环

6、VVVF控制4-5Hz以上满力矩输出适用范围：多电机并联运行–STS大车机构/吊具电缆卷筒风机、水泵输送带设备Modulator&InverterCurrentLimitsReference&RampsMachineCharacteristics.IncBoost-+VoltageDCLinkVoltageCurrentFeedback交流变频器基础开环VVVF控制策略U=E1–Is*RsE1=4.44*KE*FI*NI*ØM由于低频时定子阻抗压降的影响，使电机反电势相对较弱，导致低频扭矩特性下降通常采用低

7、频电压提升的方式，补偿低频扭矩MotorVoltsFrequencyMotorTorqueConstantV/FRatioVoltageBoost交流变频器基础开环矢量控制1Hz以上满力矩输出空间矢量调节相对更优化的动态性能适用范围：负载扭矩变化较小，速度精度要求不高的应用输送带设备挤出机纺织机械搅拌设备，密炼机Modulator&InverterCurrentLimitsReference&RampsMachineCharacteristics.NoBoost-+DCLinkVoltageCurrentF

8、eedbackVectorCompensation交流变频器基础无传感器矢量控制策略LsRsRRLmLrIsVs等效电路Lm=激磁感抗Ls=定子感抗Rs=定子阻抗RR=转子阻抗Lr=转子感抗通过变频器的自学习功能检测电机定子阻抗，检测激磁感抗计算功率因数获得电机数学模型运行中检测电流反馈信号，进行矢量调节BaseSpeedMaxSpeedPowerFullTorqueat1HzBaseSpeedMaxSpeedN