变频器原理与维修.ppt

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1、变频器原理与应用SINAMICSGSINAMICSS绪论主要内容：变频器的概念和用途变频器的发展历程变频器的应用现状和发展趋势课程内容及学习要求变频器的概念变频器的用途三相交流电网3AC,400V,50Hz开关或接触器变频器异步电动机转速可调0～50Hz可调1.变频器的概念和用途直流调速系统的优缺点2.变频器的发展历程交流调速系统的优缺点变频器的诞生变频器的发展与成熟起步较晚已进入“黄金时期”国外品牌国内品牌变频调速的效果市场空间3.我国变频器的应用现状向专用型方向发展向人性化方向发展易用性不断提高4.变频器的发展趋势

2、功率结构模块化智能化（信息化）优化电网接口总结重点：变频器的概念和用途。难点：变频器的发展趋势。绪论变频器的概念和用途变频器的发展历程、应用现状和发展趋势第1章基础知识主要内容：1.1三相异步电动机1.2三相异步电动机的起动和制动1.3电力电子器件简介1.4脉冲宽度调制（PWM）原理1.5变频器的组成和分类§1.1三相异步电动机本节主要内容：三相异步电动机结构及工作原理三相异步电动机的电磁特性三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的调速方式1.三相异步电动机结构及工作原理三相感应电动机定子气隙转子机座端盖转子铁心轴转子

3、绕组定子铁心定子绕组鼠笼型绕线型机座端盖风扇接线盒定子绕组鼠笼转子端环散热筋轴轴承图1.1三相感应电机的结构图图1.2三相感应电机的结构图鼠笼型转子绕线式转子ABC~CBAit1AZBXCYNS2NS3NS4NS5NS6NSNSNSNSNSNSNSNSe2,i2ffT,nn1三相感应式电动机的工作模型规定电流从首端流入、末端流出时为正。123456旋转磁场旋转磁场的转速（同步速）电网频率电机的极对数转差定义为：即转子与旋转磁场之间存在相对运动，是感应电动机稳定运行的必要条件。转差率定义为：其大小反映了电机的转速，

4、即转差率E1=4.44K1N1ƒ1Φm=U1+△U※E1∝ƒ1Φm将△U忽略，则E1≈U1∝ƒ1Φm2.三相异步电动机的电磁特性感应电动势E1U1/ƒ1=常数机械特性的参数表达式其中：p为电机极对数；U1为相电压有效值r1为定子每相绕组的内阻x1为每相漏阻抗r2’为折算到定子侧的每相电阻x2’为折算到定子侧的漏电阻电机参数一定，且U1，f1不变时，T仅与S有关。机械特性曲线3.三相异步电动机的机械特性D:理想空载点(同步点)C:额定运行点B:最大转矩点(拐点）A:起动点临界转差率最大转矩起动转矩理想空载点额定运行点最

5、大转矩点起动点机械特性中四个关键点图1.3感应电机的机械特性异步电动机的调速原理变频(他控式、自控式）变极调压串电阻串级电磁转差离合器耗能型有级调速设备费用高4.三相异步电动机的调速方式异步电动机的变极调速2p=4A1X1X2A2AXNSNSA1A2X1X2AXA1A2X1X2AXA1A2X1X2AXA1X1X2A2AXNS2p=2调速原理连续可调、连续可调主要设备—变频器V1V3V5V4V6V2~M逆变可调整流异步电动机的变频调速图1.4变频器的结构变频调速时的机械特性同步点最大转矩点：起动点：不变最大转矩对应的转速

6、降：不变保持不变弱磁调速12图1.5变频调速时的机械特性ffn:恒功率调速；调压调速123cba不变不变异步电动机的改变转差率调速图1.6变转差率调速时的机械特性不变不变12轻载调速范围不大调速前：1，S1调速后：2，S2绕线式感应电动机转子串电阻调速（串级调速）图1.7串电阻调速时的机械特性变极调速变转差率调速变频调速异步电动机的三种调速方式的比较§1.2三相异步电动机的起动和制动本节主要内容：三相异步电动机的起动方法三相异步电动机的制动方法1.三相异步电动机的起动方法要求:有不太大的起动电流

7、足够大的起动转矩动态转矩△T很小起动方法:直接起动降压起动低频起动图1.8低频启动时的机械特性2.异步电动机的制动方法电动机的制动状态：指电磁转矩T与转子转速n方向相反的状态。制动方式:直流制动：回馈制动反接制动直流制动制动原理制动过程图1.8直流制动原理图1.9直流制动机械特性回馈制动制动原理回馈制动的条件：n>n1图1.10回馈制动机械特性小结重点：三相异步电动机的启动和制动方式难点：各种启动和制动方式的工作原理1.2三相异步电动机的起动和制动三相异步电动机的起动方式三相异步电动机的制动方式直接起动降压起动低频起动

8、直流制动回馈制动反接制动§1.3电力电子器件简介本节主要内容：常用电力电子器件的基本特性。电力电子器件是变频技术发展的基础。在定性分析变频电路时，可将电力电子器件作为理想开关来对待。图1.11理想伏安特性1.功率二极管（DIODE）电气符号伏安特性IOIFUTOUFU特性单向导电性正向导通反向截至2.晶闸管（SCR）电气符号伏安