變頻器的基本組成和原理

1、1-1SIMOVERT MASTERDRIVES矢量控制（背景知識）1-2變頻器基本組成和原理變頻器基本組成和原理補補-11-31.異步電動機調(diào)速方法什么是變頻調(diào)速補補-21-4ASMACACASM400V50Hz400v50Hz1450 1/min0V.mains0f.mainsf.max400v50Hz1450 1/min同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速f- 頻率p- 極對數(shù)s- 滑差(1-s)SIMOVERTMASTERDRIVES n =60pf n =60pf0 1.異步電動機調(diào)速方法什么是變頻調(diào)速1-51.異步電動機調(diào)速方法補補-31-61.異步電動機調(diào)速方法補補-41-71.異步電動機調(diào)速方法補補-

2、51-81/8的逆變器額定電流 電機額定電流電機SIMOVERTMASTERDRIVES2.變頻器的總體結(jié)構(gòu)在中、小容量變頻器中應用得最廣泛的是在中、小容量變頻器中應用得最廣泛的是“交直交交直交”電壓型變頻器電壓型變頻器1-92.變頻器的總體結(jié)構(gòu)補補-61-102.變頻器的總體結(jié)構(gòu)補補-71-11狀態(tài)切換 特殊 狀態(tài)晶閘管號(=導通)電機電勢合成電勢SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-12狀態(tài)切換狀態(tài)切換 SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-13例如 基波 5次諧波 SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-1

3、4SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-15低脈沖頻率高脈沖頻率SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-16SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-17 阻性負載逆變器電流感性負載逆變器電流 晶閘管1“導通” 晶閘管4“導通”晶閘管1“導通” 晶閘管1“導通”晶閘管1“導通” 晶閘管4“導通”SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-18 邊緣觸發(fā)調(diào)制修正的空間矢量調(diào)制 空間矢量調(diào)制邊緣觸發(fā)調(diào)制最大調(diào)制深度 = 96%當電源電壓為 400V時，V.rms.1.max = 401V 空間矢量調(diào)

4、制 當電源電壓為400V時，計算示例： 切換到修正的空間矢量調(diào)制取決于設定的脈沖頻率(在功能圖中; f.p = 2.5KHz)調(diào)制深度SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-19SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-20Rms值：Z.rms=75%Rms值：Z.rms=25%指針位置：15度指針位置：30度指針位置：30度SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-21恒定頻寬可變頻寬SIMOVERTMASTERDRIVES3. 逆變器的工作原理1-224.變頻器內(nèi)部的主電路濾波及限流電路濾波及限流電路補補-81-23

5、4.變頻器內(nèi)部的主電路補補-91-24 阻性負載逆變器電流感性負載逆變器電流 晶閘管1“導通” 晶閘管4“導通”晶閘管1“導通” 晶閘管1“導通”晶閘管1“導通” 晶閘管4“導通”SIMOVERTMASTERDRIVES4.變頻器內(nèi)部的主電路1-254.變頻器內(nèi)部的主電路能耗電路由制動電阻能耗電路由制動電阻RB和制動單元和制動單元Bv構(gòu)成構(gòu)成補補-101-264.變頻器內(nèi)部的主電路補補-111-27CONV 變頻器INV 逆變器R 整流器 P 制動電阻 （直流母線）SIMOVERTMASTERDRIVES4.變頻器內(nèi)部的主電路1-28直流母線電壓不可調(diào) V.DC=100% (100%=1.35

6、V.phase-to-phase.mains)cos=觸發(fā)角的函數(shù) 方波電流 直流母線電壓可調(diào)（可控） 100%V.DC200% (100%=1.35V.phase-to-phase.mains) -0.8cos+0.8 正弦電流 在回饋方式與電源斷電的情況下不會出現(xiàn)逆變顛覆 SIMOVERTMASTERDRIVES5. 主電路前端的改進目標：實現(xiàn)能量回饋目標：實現(xiàn)能量回饋1-29SIMOVERTMASTERDRIVES5. 主電路前端的改進改進目標：提高電路的功率因數(shù)，減少諧波含量改進目標：提高電路的功率因數(shù)，減少諧波含量1-306脈動整流橋12脈動整流橋SIMOVERTMASTERDRIV

7、ES5. 主電路前端的改進1-31SIMOVERTMASTERDRIVES5. 主電路前端的改進改進目標：提高電路的功率因數(shù)，實現(xiàn)能量回饋改進目標：提高電路的功率因數(shù)，實現(xiàn)能量回饋1-32SIMOVERTMASTERDRIVES5. 主電路的改進1-335. 主電路的改進 近年來，有些公司推出了三電平低壓變頻器，在改善電流放形、減少對外界的干擾方近年來，有些公司推出了三電平低壓變頻器，在改善電流放形、減少對外界的干擾方面面*都取得了較好的效果。都取得了較好的效果。補補-121-34補補-131-355. 主電路的改進補補-141-366. 變頻器內(nèi)部的控制框圖主控電路的任務：對內(nèi)控制電能變換，

8、對外接受控制信號并輸出狀態(tài)主控電路的任務：對內(nèi)控制電能變換，對外接受控制信號并輸出狀態(tài)補補-151-376. 變頻器內(nèi)部的控制框圖面板控制器面板控制器：操作面板由顯示器和鍵盤輸入器構(gòu)成，不同品牌變頻器的操作面扳各：操作面板由顯示器和鍵盤輸入器構(gòu)成，不同品牌變頻器的操作面扳各不相同。不相同。 1.數(shù)據(jù)顯示屏數(shù)據(jù)顯示屏 (1)任功能預置時顯示功能碼和數(shù)據(jù)碼任功能預置時顯示功能碼和數(shù)據(jù)碼 (2)在運行過程中用于顯示各種數(shù)據(jù)：電在運行過程中用于顯示各種數(shù)據(jù)：電流、電壓、轉(zhuǎn)速等；流、電壓、轉(zhuǎn)速等； (3)在發(fā)生故障時，顯示故障原因的代碼。在發(fā)生故障時，顯示故障原因的代碼。2.鍵盤輸入器鍵盤輸入器 (1)

9、在進行功能預置時輸入各功能的預置在進行功能預置時輸入各功能的預置數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) (2)在進行面板操作時，輸人各項操作指令在進行面板操作時，輸人各項操作指令.補補-161-386. 變頻器內(nèi)部的控制框圖外接給定與輸入控制端外接給定與輸入控制端補補-171-396. 變頻器內(nèi)部的控制框圖外接輸出控制端外接輸出控制端補補-181-40隔離開關熔斷器 主接觸器 HF-濾波器（A1,B1) 進線電抗器 變頻器運動控制 矢量控制輸出電抗器不允許 電機 (1) (1)四個輸出電抗器；鐵心或鐵氧體 取決于脈沖頻率 (2) (2)dv/dt - 濾波器，可以和電抗器結(jié)合 使用正弦濾波器，不帶輸出電抗器 (3) (3)

10、輸出接觸器或隔離開關 電機SIMOVERTMASTERDRIVES7. 變頻器的外圍電路配置1-41Masterdrives 矢量控制兩個輸出電抗器無輸出電抗器 濾波器對于1LA5,6,8電機Masterdrives 運動控制不帶輸出電抗器正弦濾波器只對于空間矢量調(diào)制!不帶輸出電抗器以上適用于屏蔽電纜；非屏蔽電纜：1.33 dv/dt 一個濾波器 +兩個輸出電抗器 (I.max) dv/dt 一個濾波器 無輸出電抗器 (I.max) SIMOVERTMASTERDRIVES 正弦濾波器一個輸出電抗器7. 變頻器的外圍電路配置1-42SIMOVERTMASTERDRIVES7. 變頻器的外圍電路配置1-43SIMOVERTMASTERDRIVESVC: f.pulse3kHz 鐵氧體電抗器 最多4個電抗器串聯(lián) MC: 不允許接輸出電抗器 7. 變頻器的外圍電路配置1-44