变频器原理及应用 第2版 教学课件 作者 王廷才 课件第9章 变频器系统的选择与操作.ppt

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1、第9章变频器系统的选择与操作9.1变频器的选择变频器的拖动对象是电动机，变频器的选择与电动机的结构形式及容量有关，还与电动机所带负载的类型特性相关。9.1.1笼型电动机1．依据负载电流选择变频器2．考虑低速转矩特性3．考虑短时最大转矩4．考虑容许最高频率范围9.1.2绕线式异步电动机绕线式异步电动机采用变频器控制运行，大多是对老设备进行改造，利用已有的电机。改用变频器调速时，可将绕线式异步机的转子短路，去掉电刷和起动器。考虑电机输出时的温度上升的问题，所以要降低容量的10％以上。应选择比通常容量稍大的变频器。《变频器原理与应用(第2版）》

2、第9章9.1.3变频器专用电机普通电机是按工频电源下能获得最佳特性而设计的，所以使用通用变频器时，根据用途在特性、强度等方面受到限制。因此，为变频器传动而设计的各种专用电机已有系列化产品。变频器专用电机的分类有以下几种：1)在运转频率区域内低噪声、低振动。2)在低频区内提高连续容许转矩(恒转矩式电机)。3)高速用电机。4)用于闭环控制(抑制转速变动)的带测速发电机的电机。5)矢量控制用电机。《变频器原理与应用(第2版）》第9章9.2变频调速系统的主电路及电器选择变频调速系统比较完整的主电路，如图9-3所示。图9-3森兰SB70G变频调速系

3、统的完整主电路《变频器原理与应用(第2版）》第9章9.2.1断路器变频调速系统的主电路是指从交流电源到负载之间的电路。1.断路器的功能1)隔离作用;2)保护作用2.断路器的选择低压断路器的额定电流IQN应选：IQN≥（1.3～1.4）IN（9-1）式中IN——变频器的额定电流。在电动机要求实现工频和变频的切换控制的电路中，断路器应按电动机在工频下的起动电流来进行选择：IQN≥2.5IMN（9-2）式中IMN——电动机的额定电流。《变频器原理与应用(第2版）》第9章9.2.2电磁接触器电磁接触器的功能是在变频器出现故障时切断主电源，并防止掉

4、电及故障后的再起动。1)输入侧接触器的选择IKN≥IN（9-3）2)输出侧接触器的选择IKN≥1.1IMN（9-4）3）工频接触器的选择工频接触器的选择应考虑到电动机在工频下的起动情况，其触点电流通常可按电动机的额定电流再加大一个挡次来选择。《变频器原理与应用(第2版）》第9章9.2.3输入交流电抗器输入交流电抗器可抑制变频器输入电流的高次谐波，明显改善功率因数。输入交流电抗器为另购件，在以下情况下应考虑接入交流电抗器：①变频器所用之处的电源容量与变频器容量之比为10﹕1以上；②同一电源上接有晶闸管变流器负载或在电源端带有开关控制调整功率

5、因数的电容器；③三相电源的电压不平衡度较大（≥3%）；④变频器的输入电流中含有许多高次谐波成分，这些高次谐波电流都是无功电流，使变频调速系统的功率因数降低到0.75以下⑤变频器的功率＞30kW。表9-2常用交流电抗器的规格《变频器原理与应用(第2版）》第9章9.2.4无线电噪声滤波器滤波器就是用来削弱这些较高频率的谐波电流，以防止变频器对其他设备的干扰。滤波器主要由滤波电抗器和电容器组成。a)输入侧滤波器b)输出侧滤波器c)滤波电抗器的结构图9-9无线电噪声滤波器各相的连接线在同一个磁心上按相同方向绕4圈(输入侧)或3圈(输出侧)构成。需

6、要说明的是：三相的连接线必须按相同方向绕在同一个磁心上，这样，其基波电流的合成磁场为0，因而对基波电流没有影响。《变频器原理与应用(第2版）》第9章9.2.5制动电阻及制动单元制动电阻及制动单元的功能是当电动机因频率下降或重物下降(如起重机械)而处于再生制动状态时，避免在直流回路中产生过高的泵生电压。1.制动电阻RB的选择1）电阻值大小的选择RB=UDH/2IMN～UDH/IMN（9-5）式中UDH——直流回路电压的允许上限值(V)，在我国，UDH≈600V。2)电阻的功率PB（9-6）式中γ——修正系数。2.制动单元VB一般情况下，只需

7、根据变频器的容量进行配置即可。《变频器原理与应用(第2版）》第9章9.2.6直流电抗器直流电抗器除了提高功率因数外，还可削弱在电源刚接通瞬间的冲击电流。如果同时配用交流电抗器和直流电抗器，则可将变频调速系统的功率因数提高至0.95以上。图9-10直流电抗器的外形表9-4常用直流电抗器的规格《变频器原理与应用(第2版）》第9章9.3变频器系统的控制电路9.3.1变频器控制电路的主要组成为变频器的主电路提供通断控制信号的电路，称为控制电路。其主要任务是完成对逆变器开关器件的开关控制和提供多种保护功能。控制方式有模拟控制和数字控制两种。目前已广

8、泛采用了以微处理器为核心的全数字控制技术，采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件完成各种控制功能，以充分发挥微处理器计算能力强和软件控制灵活性高的特点。《变频器原理与应用(第2版）》第9章9.3