變頻器結(jié)構(gòu)與控制技術(shù)簡介課件

3/17/2023變頻器基礎(chǔ)原理培訓(xùn)動(dòng)力技術(shù)部空調(diào)李勇培訓(xùn)內(nèi)容變頻器運(yùn)行原理變頻器的基本結(jié)構(gòu)變頻器的控制方式及功能京東方廠區(qū)所用變頻器介紹

變頻器運(yùn)行原理變頻器是一種控制交流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制器。它把固定頻率（我國為50HZ）的交流電源變成頻率電壓可調(diào)的交流電源，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。異步電機(jī)轉(zhuǎn)速公式如式所示：

n=[60*f/p]*(1-s)n：電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）

f：電源頻率（HZ）

p：電機(jī)磁極對(duì)數(shù)

s：轉(zhuǎn)差率由上式可見轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，變頻器就是通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。變頻器運(yùn)行原理要保持Фm不變，當(dāng)頻率f1從額定值f2向下調(diào),必須同時(shí)降低E，使E1/f1=E2/f2

即采用恒定的電動(dòng)勢(shì)頻率比的控制方式。然而，繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是難以直接控制，當(dāng)電動(dòng)勢(shì)值較高時(shí)，可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，而認(rèn)為定子相電壓U1≈E，則得

U1/f1=U2/f2變頻器運(yùn)行原理這是所謂恒壓頻比的控制方式，如圖所示。變頻器的基本結(jié)構(gòu)

變頻器由整流、濾波、逆變及控制回路組成。交流電源經(jīng)整流、濾波后變成直流電源，控制回路有規(guī)則的控制逆變器的導(dǎo)通與截至，使之向電機(jī)輸出電壓和頻率可變的電源?？刂齐娐氛髌鳛V波回路逆變器M~~變頻器的基本結(jié)構(gòu)整流器：與三相交流電源相連接，產(chǎn)生脈動(dòng)的直流電壓。目前使用的整流電路有可控整流橋和不可控整流橋兩種，通用變頻器大多采用不可控整流橋。濾波回路：整流后的得直流電壓中，含有六倍電源頻率的脈動(dòng)電壓，逆變器回路產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也使直流電壓脈動(dòng)。為了抑制這些電壓波動(dòng)采用電容器吸收脈動(dòng)電壓。變頻器的基本結(jié)構(gòu)作用：①將整流電壓變換成直流電流。②使脈動(dòng)的直流電壓變得穩(wěn)定或平滑。③將整流后固定的直流電壓變換成可變的直流電壓。變頻器的基本結(jié)構(gòu)逆變器：同整流器相反，逆變器的作用是在所確定的時(shí)間有規(guī)則的使用六個(gè)功率開關(guān)器件導(dǎo)通、截止，從而將電流功率變換所需的電壓和頻率的交流輸出功率。最常見的結(jié)構(gòu)形式是利用六個(gè)開關(guān)器件（如IGBT、GTO逆變模塊）組成的三相橋式逆變電路。

IGBT---絕緣柵雙極型晶體管。

GTO---門極關(guān)斷晶閘管。變頻器的基本結(jié)構(gòu)

控制電路的構(gòu)成：運(yùn)算回路電壓/電流檢測回路驅(qū)動(dòng)回路速度檢測回路保護(hù)回路變頻器的控制方式

變頻器可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的特性對(duì)供電電壓、頻率進(jìn)行適當(dāng)控制，不同的控制方式所得到的調(diào)速性能、特性以及用途是不同的。控制方式可分為V/F控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。變頻器的控制方式變頻器可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的特性對(duì)供電電壓、頻率進(jìn)行適當(dāng)控制，不同的控制方式所得到的調(diào)速性能、特性以及用途是不同的?？刂品绞娇煞譃閂/F控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。V/F控制：

V/F控制是在改變功率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓，在較寬的調(diào)速范圍內(nèi)，電動(dòng)機(jī)的效率、功率因數(shù)不下降。

V/F通用變頻器主要用于風(fēng)機(jī)水泵的節(jié)能的調(diào)速設(shè)備，以及調(diào)速范圍要求不高場合。V/F存在問題是低速性能差，其原因是低速時(shí)一定子電阻壓降所占比例增大。變頻器的控制方式電流矢量控制：一種高性能異步電動(dòng)機(jī)控制方式，它基于電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，分別控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流和勵(lì)磁電流，具有直流電動(dòng)機(jī)相類似的控制性能。我們把電流矢量控制統(tǒng)稱為矢量控制。變頻器的控制方式電動(dòng)機(jī)負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性

P=Tn/9550P---功率

T---轉(zhuǎn)矩

n---轉(zhuǎn)速由式可見不同其轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系亦不同，變頻器的選用應(yīng)根據(jù)夫在性質(zhì)正確選擇。

變頻器的控制方式負(fù)載種類：恒轉(zhuǎn)矩：速度發(fā)生變化時(shí)，轉(zhuǎn)矩應(yīng)保持恒定（如起重）。恒功率：輸出功率為恒定值與轉(zhuǎn)速無關(guān)，轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速反比變化（張力卷曲）。平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載：轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速按平方關(guān)系發(fā)生變化（流體機(jī)械）。MAINSCRUBBERVFDACS800VOC

AB變頻器VOC

AB變頻器MAU變頻器接線圖MAU變頻器接線圖節(jié)能效果計(jì)算：節(jié)能效果計(jì)算：假設(shè)ARRAY的需要20萬的風(fēng)量，每臺(tái)MAU風(fēng)為10萬，電機(jī)功率為110Kw，如果不用變頻器的話，則開2臺(tái)MAU可以滿足，假設(shè)我們使用變頻器，開啟3臺(tái)，則每臺(tái)風(fēng)量為7萬，根據(jù)上面的定律，則運(yùn)行的頻率為35Hz:單臺(tái)電機(jī)功率為：P1=110*（35/50)3=37.73Kw電機(jī)功率總功率：P總

=3*P1

=

3*37.73

=113.19Kw

沒有使用變頻器的時(shí)候：