交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理設(shè)計(jì)

1、交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速原理:變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用把電壓、頻率固定不變的交流電變成電壓、頻率都可調(diào)的交流電源。現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交一直一交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成的。整流齊接觸器胃電源驅(qū)城可選件ZGB7f*IH34充電電陽(yáng)CIi可遙件管電解電容險(xiǎn)保UTV爾雷/5-一4電容均阻11制is孺明升關(guān)電潺交-直部分整流電路：由VD1-VD扶個(gè)整流二極管組成不可控

2、全波整流橋?qū)τ?80V的額定電源，一般二極管反向耐壓值應(yīng)選1200V,二極管的正向電流為電機(jī)額定電流的1.414-2倍。（二）變頻器元件作用電容C1:是吸收電容，整流電路輸出是脈動(dòng)的直流電壓，必須加以濾波，變壓器是一種常見的電氣設(shè)備，可用來(lái)把某種數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓，也可以改變交流電的數(shù)值及變換阻抗或改變相位。壓敏電阻：有三個(gè)作用，一過(guò)電壓保護(hù)，二耐雷擊要求，三安規(guī)測(cè)試需要.熱敏電阻：過(guò)熱保護(hù)霍爾：安裝在uvwW勺其中二相，用于檢測(cè)輸出電流值。選用時(shí)額定電流約為電機(jī)額定電流的2倍左右。充電電阻：作用是防止開機(jī)上電瞬間電容對(duì)地短路，燒壞儲(chǔ)能電容開機(jī)前電容二端的電壓為0V

3、;所以在上電（開機(jī)）的瞬間電容對(duì)地為短路狀態(tài)。如果不加充電電阻在整流橋與電解電容之間，則相當(dāng)于380V電源直接對(duì)地短路，瞬間整流橋通過(guò)無(wú)窮大的電流導(dǎo)致整流橋炸掉。一般而言變頻器的功率越大，充電電阻越小。充電電阻的選擇范圍一般為：10-300Q。儲(chǔ)能電容：又叫電解電容，在充電電路中主要作用為儲(chǔ)能和濾波。PN端的電壓電壓工作范圍一般在430VD6700VDC之間，而一般的高壓電容都在400VDC左右，為了滿足耐壓需要就必須是二個(gè)400VDC勺電容串起來(lái)作800VDC容量選擇60uf/A均壓電阻：防止由于儲(chǔ)能電容電壓的不均燒壞儲(chǔ)能電容；因?yàn)槎€(gè)電解電容不可能做成完全一致，這樣每個(gè)電容上所承受的電壓就

4、可能不同，承受電壓高的發(fā)熱嚴(yán)重（電容里面有等效串聯(lián)電阻）或超過(guò)耐壓值而損壞。C2電容；吸收電容，主要作用為吸收IGBT的過(guò)流與過(guò)壓能量。（2）直-交部分VT1-VT6逆變管（IGBT絕緣柵雙極型功率管）：構(gòu)成逆變電路的主要器件，也是變頻器的核心元件。把直流電逆變頻率，幅值都可調(diào)的交流電。VT1-VT6是續(xù)流二極：作用是把在電動(dòng)機(jī)在制動(dòng)過(guò)程中將再生電流返回直流電提供通道并為逆變管VT1-VT6在交替導(dǎo)通和截止的換相過(guò)程中，提供通道。（3）控制部分：電源板、驅(qū)動(dòng)板、控制板（CPUK）電源板：開關(guān)電源電路向操作面板、主控板、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路及風(fēng)扇等提供低壓電源，開關(guān)電源提供的低壓電源有：士5V、士

5、15V、±24V向CPUM附屬電路、控制電路、顯示面板等提供電源。驅(qū)動(dòng)板：主要是將CP姓成的PW嘛沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生符合要求的驅(qū)動(dòng)信號(hào)激勵(lì)I(lǐng)GBT輸出電壓?？刂瓢澹–PLB）:也叫CPU板相當(dāng)人的大腦，處理各種信號(hào)以及控制程序等部分注:再次整流（直流變交流）->更貼切的叫法是逆變!在這里感謝蔡工給我們編輯們提的意見！也歡迎大家多給我們編輯組提出更多寶貴的意見和建議！mym（2005.08.23）（三）電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠白由地改變？*1:r/min電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位：每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，也可表示為rpm.例如：2極電機(jī)50Hz3000r/min4極電機(jī)50Hz1500r/min$電

6、機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī)，在工業(yè)中所使用的大部分電機(jī)均為此類型電機(jī)。感應(yīng)式交流電機(jī)（以后簡(jiǎn)稱為電機(jī)）的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。由電機(jī)的工作原理決定電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于該極數(shù)值不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值（為2的倍數(shù)，例如極數(shù)為2,4,6）,所以一般不適和通過(guò)改變?cè)撝祦?lái)調(diào)整電機(jī)的速度。另外，頻率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī)，這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被白由的控制。因此，以控制頻率為目的的變頻器，是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。n=60f/pn:同步速度f(wàn):電源頻率p:電機(jī)極對(duì)數(shù)$改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時(shí)會(huì)

7、使電機(jī)出于過(guò)電壓（過(guò)勵(lì)磁），導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。輸出頻率在額定頻率以上時(shí)，電壓卻不可以繼續(xù)增加，最高只能是等于電機(jī)的額定電壓。例如：為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz,這時(shí)變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約200V2.當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度（頻率）改變時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣?1:工頻電源由電網(wǎng)提供的動(dòng)力電源（商用電源）（四）起動(dòng)電流當(dāng)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，變頻器的輸出電流變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動(dòng)-電機(jī)在工頻電源供電時(shí)起動(dòng)和加速?zèng)_擊很大，而當(dāng)使用變頻器供電時(shí)，這些沖擊就要弱一些。工頻直接起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)電流。而當(dāng)使用變頻器時(shí)，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的，所以電機(jī)起動(dòng)電流和沖擊要小些。通常，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減小（速度降低）而減小。減小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊(cè)中會(huì)給出說(shuō)明。通過(guò)使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不足，甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。（五）當(dāng)變頻器調(diào)速到大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低-通常的電機(jī)是按50Hz電壓設(shè)計(jì)制造的，其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的