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变频器基本工作原理

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变频器基本工作原理_第1页
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dnT电机力矩T负载阻力dtJdnT电机力矩T负载阻力dtJ调速方式名称调速方式名称控制对象控制对象特点特点变极调速变极调速交流异步电动机交流异步电动机有级调速,系统简单,最多有级调速,系统简单,最多4段速段速调压调速调压调速无级调速,调速范围窄无级调速,调速范围窄电机最大出力能力下降,效率低电机最大出力能力下降,效率低系统简单,性能较差系统简单,性能较差转子串电阻调速转子串电阻调速变频调速变频调速交流异步电动机交流异步电动机交流同步电动机交流同步电动机真正无级调速,调速范围宽真正无级调速,调速范围宽电机最大出力能力不变,效率高电机最大出力能力不变,效率高系统复杂,性能好系统复杂,性能好可以和直流调速系统相媲美可以和直流调速系统相媲美早早晚晚发发 展展 时时 间间对于异步电动机,其转速的公式为:n=60f(1-S)/P.(1)式中,f为电源频率 S为转差率,即转速差与同步速度的比值 P为电机磁极的对数由上式可知,改变输入电源的频率,就可以改变电机的转速V V V F原则1基频以下恒转矩调速V V V F原则1基频以下恒转矩调速 根据转矩公式:M=CmmI2 cos2.(2)可知要维持转矩M 恒定,需保持磁通m不变。

而从三相异步电动机定子每相电动势有效值的公式 E1=4.44 f1N1kN1m.(3)可见,要保持m不变,只要使 E1/f1=常值采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流一般被采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流一般被限制在限制在150%额定电流以下额定电流以下(根据机种不同,一般根据机种不同,一般200%额定电流以下额定电流以下)用工频电源直接起动时,起动电流为频电源直接起动时,起动电流为67倍,因此,将产生机械电气上的冲击倍,因此,将产生机械电气上的冲击采用变频器传动可以平滑地起动采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长起动时间变长)起动电流为额定电流的起动电流为额定电流的1.21.5倍,起动转矩为倍,起动转矩为70%120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动以上,可以带全负载起动按比例地改按比例地改V和和f时,电机的转矩如何变化?时,电机的转矩如何变化?频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。

因此,在低频时给定,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向因此,在低频时给定V/f,要使要使输出电压提高一些输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动可以采这种补偿称增强起动可以采用各种方法实现用各种方法实现,有自动进行的方法、选择有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法模式或调整电位器等方法交流低压交直交通用变频器系统框图交流低压交直交通用变频器系统框图三相逆变电路三相逆变电路开环与闭环开环与闭环给所使用的电机装置设速度检出器给所使用的电机装置设速度检出器(PG),将实际转速反馈给控制装置,将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为进行控制的,称为“闭环闭环”,不用,不用PG运转的就叫作运转的就叫作“开环开环”通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG反馈反馈 实际转速对于给定速度有偏差时如何办?实际转速对于给定速度有偏差时如何办?开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内定转差率的范围内(1%5%)变动。

对于要求调速精度比较高,即使负载变动变动对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合,可采用具有也要求在近于给定速度下运转的场合,可采用具有PG反馈功能的变频器反馈功能的变频器(选选用件用件)如果用带有如果用带有PG的电机,进行反馈后速度精度能提高的电机,进行反馈后速度精度能提高具有反馈功能的变频器,精度有提高但速度精度的植取决于本身具有反馈功能的变频器,精度有提高但速度精度的植取决于本身的精度和变频器输出频率的分辨率的精度和变频器输出频率的分辨率 商用电源A/D交流直流直流直流交流VVVF电动机TD31000交直交变频器原理框图Miu电压型交直交变频器 变频器的基本结构如下图:电源主回路M驱动回路检测回路测速回路运算回路保护回路运转指令控制回路控制指令1、主电路结构及各部分的功能1、主电路结构及各部分的功能输入滤波部分T1T3为电压浪涌吸收电路,吸收高幅值电压脉冲C1C3为高频电网噪声吸收电路交流-直流变换部分整流桥滤波电容器缓冲电阻R1与接触器触点开关J1三、直流-交流变换部分I GBT四、制动电阻和制动单元:单管I GBT 和制动电阻,大功率制动单元外置2、控制回路2、控制回路运算回路:将外部的速度、转矩等指令同检测回路的电流、电压信号进行比较、运算,决定变频器的输出电压、频率等。

电压/电流检测回路:与主回路电位隔离检测电压、电流等参量驱动回路:接受运算回路指令,驱动主回路的功率开关器件的导通和关断保护回路:根据检测的主回路电流、电压等参数进行判断,当出现异常时,产生保护动作R S T P 1 (+)P B (-)U V W P E P O W E R S U P P LY M O T O R 频率单位移位键移位键点动键电流单位电压单位转速线速四位数码管显示运行命令指示灯运行命令切换键LCD文字说明MENUESC运行指示灯运行键增减键ENTER进入键数据确认键停止键故障复位键变频器变频器OEMOEM紧凑型紧凑型高性能通用高性能通用TD900TD900EV800EV800SKSKEV1000/EV2000EV1000/EV2000TD3000TD3000行业专用行业专用TD2100TD2100供水供水TD3100TD3100电梯提升电梯提升TD3200TD3200电梯门机电梯门机EV3100EV3100电梯提升电梯提升TD3300TD3300张力型张力型TD3400TD3400注塑机节能注塑机节能0.4-280KW0.4-280KW宽功率范围宽功率范围功能丰富功能丰富选件多样选件多样电抗器、制动组件电抗器、制动组件通讯适配器通讯适配器各类扩展卡各类扩展卡0.2-22KW0.2-22KW体积小巧体积小巧功能实用功能实用成本优化成本优化注:红色代表为矢量型注:红色代表为矢量型谢谢大家谢谢大家!。

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