低压变频器知识.doc

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1、变频器知识1、变频器定义：是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变为另一频率的电能控制装置。功用是将频率固定不变（通常为工频50HZ）的交流电（三相的或单相的）变换为频率连续可调（多数为0~400HZ）的三相交流电源。交流电机变频调速已成为当代电动机调速的潮流，它以体积小、重量轻、转矩大、精度高、功能强、可靠性高、操作简便、便于通信等功能优于以5F80的任何调速方式，因而在钢铁、有色、石油、石化、化纤、纺织、机械、电力、电子、建材、煤炭、医药、造纸、注塑、卷烟、吊车、城市供水、中央空调及污水处理等行业得到普遍应用。变频器产生的最初用途是速度控制，但目前在国内应用较多的是节能。3、变频器一

2、般分类（1）按变换的环节分①交-交变频器将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源，又称直接式变频器。它主要应用于大功率的三相异步电动机和同步电机的低速变频调速。优点：没有中间环节，故变换效率高缺点：①结构庞大，笨重；②谐波成分大；③连续可调的频率范围窄，最高不会大于30Hz。因而其应用范围受到限制。图1②交-直-交变频器将频率固定的交流电源通过整流器变换成直流电，再把直流电变换成频率连续可调的三相交流电，又称间接式变频器。交-直-交变频器是目前广泛应用的通用型变频器。优点：①调速范围广；②低频性能好；③具有良好的动静态特性图2我们的变频器主回路采用的是交-直-交结构，整流部分采

3、用二极管进行整流，逆变部分采用功率器件IGBT来实现。（2）按直流环节的储能方式分①电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节来缓冲无功功率，即扼制电流的变化，使电压波形接近正弦波。由于该直流环节内阻较大，故称其为电流型变频器。常应用于负载电流变化较大的场合。图3②电压型变频器特点是中间直流环节采用大电容作为储能环节来缓冲无功功率，直流环节电压比较平稳，内阻较小，相当于电压源，故称其为电压型变频器。常应用于负载电压变化较大的场合。图4我们公司生产的变频器属于电压型。一、低压产品介绍整机原理框图3、低压主回路前面提到过我们公司变频器主回路采用交-直-交变频器结构。变频器主电路一般由

4、整流、中间直流环节、逆变几部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流电路，逆变部分为IGBT三相逆变器，输出为PWM波形，中间直流环节为滤波，直流储能和缓冲无功功率。这里以低压比较通用的一种主回路图介绍一下低压变频器的构成及主器件。（1）交—直部分若线电压为，则三相全波整流后平均直流母线电压的大小为:（4）1、R1压敏电阻为防止电源输入端瞬间出现过高的尖峰电压，在输入端的三相之间接入了压敏电阻，组成了一个瞬间尖峰电压吸收电路。2、D1-D6整流模块将三相交流电源整流成直流电，实现交—直变换。3、C1、R2滤波电路为消除整流后在电源母线上产生的高次谐波电压对整流管的损坏，在整流后加入了RC滤波电

5、路。（2）中间环节1、R3延时（限流）电阻变频器刚合上电源的瞬间，电容E的充电电流特别大，可能使三相整流桥的二极管及电解电容损坏，延时电阻R3的接入，是为了将电容器的充电电流限制在允许范围内。2、K开关当C充电到一定程度时，令K接通，将R3短路掉。小功率变频器K用的是可控硅，大功率的是交流接触器。可控硅（SCR晶闸管），有三个极：阳极（A），阴极（K）和门极（G）。其图形符号如图所示：　　图8SCR工作特点：当A、K间有一正向电压时，在门极和阴极间加一不大的正向电压（G为“＋”，K为“－”）时，SCR即导通。此时，即使取消门电压，SCR仍保持导通，只有当A、K间是反向电压时，SCR才判断。

6、所以，只需要用一个脉冲信号，就可以控制其导通了。3、E滤波电容滤平全波整流后的电压纹波，当负载变化时，使直流电压保持平稳。4、R4均压电阻电解电容有较大的离散性，故两个电容的电容量不完全相同，这将使它们承受的电压不相等，为使其相等，故在电容旁各并联一个阻值相等的均压电阻。5、L平波电抗器（直流电抗器）：主要作用是抑制谐波电流，改善输入侧功率因素。因为脉动的直流输出电压中所包含的谐波分量在逆变时将产生不必要的损耗和发热。谐波中的负序分量则产生反向力矩，而且当晶闸管深控时，若脉动的直流输出电压的瞬时值低于电动机的反电势，则将使电流不连续。整流电路的脉波数总是有限的，在输出的直流电压中也总是有纹

7、波的，而这种纹波往往是有害的，故需要由平波电抗器加以抑制。平波电抗器用于整流后的直流回路中，经它之后输出的直流接近于理想直流。平波电抗器L虽能使逆变环节运行更稳定，改善变频器的功率因素，但主要是减小输入电流的高次谐波成分，提高输入电源的功率因数（可达0.95），并能限制短路电流。平波电抗器可与交流电抗同时使用，变频器功率大于30KW时才考虑配置平波电抗器。我们的低压产品是从90KW开始配置平波电抗器，3.7KW-55KW