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1、能源反馈型电梯变频器能耗制动型电梯变频器交流异步电动机变频调速原理：变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的 交流电源。现在使用的变频器主要采用交一直一交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通 过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元 微处理单元等组成的。交-直部分整流电路：由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。对于380V的额定电源，一般二极管 反向耐压值应选1200V，二极管的正
2、向电流为电机额定电流的倍。（二）变频器元件作用电容C1 :是吸收电容,整流电路输出是脉动的直流电压，必须加以滤波， 变压器是一种常见的电气设备， 可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压， 也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。压敏电阻：有三个作用，一过电压保护,二耐雷击要求，三安规测试需要.热敏电阻：过热保护霍尔:安装在UVW的其中二相,用于检测输出电流值。选用时额定电流约为电机额定电流的2倍左右。 充电电阻：作用是防止开机上电瞬间电容对地短路，烧坏储能电容开机前电容二端的电压为0V；所以在上电（开 机）的瞬间电容对地为短路状态。如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间
3、，则相当于380V电源 直接对地短路，瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。一般而言变频器的功率越大，充电电 阻越小。充电电阻的选择范围一般为：10-300Q。储能电容：又叫电解电容，在充电电路中主要作用为储能和滤波。PN端的电压电压工作范围一般在430VDC 700VDC之间，而一般的高压电容都在400VDC左右，为了满足耐压需要就必须是二个400VDC的 电容串起来作800VDC。容量选择$60uf/A均压电阻：防止由于储能电容电压的不均烧坏储能电容；因为二个电解电容不可能做成完全一致，这 样每个电容上所承受的电压就可能不同，承受电压高的发热严重（电容里面有等效串联电阻）或 超过耐压值
4、而损坏。C2电容；吸收电容，主要作用为吸收IGBT的过流与过压能量。（2）直-交部分VT1-VT6逆变管（IGBT绝缘栅双极型功率管）：构成逆变电路的主要器件，也是变频器的核心元件。 把直流电逆变频率，幅值都可调的交流电。VT1-VT6 是续流二极：作用是把在电动机在制动过程中将再生电流返回直流电提供通道并为逆变管 VT1-VT6在交替导通和截止的换相过程中，提供通道。（3）控制部分:电源板、驱动板、控制板（CPU板） 电源板：开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路、检测电路及风扇等提供低压电源， 开关电 源提供的低压电源有：5V、15V、土24V向CPU其附属电路、控制电路、显示面板等提供
5、电源。 驱动板：主要是将CPU生成的PWM脉冲经驱动电路产生符合要求的驱动信号激励IGBT输出电压。 控制板（CPU板）：也叫CPU板相当人的大脑，处理各种信号以及控制程序等部分注:再次整流（直流变交流）-更贴切的叫法是 逆变!在这里感谢蔡工给我们编辑们提的意见!也欢迎大家多给我们编辑组提出更多宝贵的意见和建议!mym （三）电机的旋转速度为什么能够自由地改变*1: r/min电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm. 例如：2极电机 50Hz 3000 r/min4极电机 50Hz 1500 r/min$电机的旋转速度同频率成比例 本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的
6、大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。 由电机的工 作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为 2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由 的控制。因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。n = 60f/pn:同步速度f：电源频率P：电机极对数$ 改变频率和电压是最优的电机控制方法 如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机 可能被烧坏。因此变频
7、器在改变频率的同时必须要同时改变电压。 输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电 压。例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时 变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V2.当电机的旋转速度（频率）改变时，其输出转矩会怎样*1: 工频电源 由电网提供的动力电源（商用电源）（四）起动电流当电机开始运转时，变频器的输出电流变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动 电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要 弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动电流。而当使用变频器时，变频
8、器的输出电压和频率是逐 渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。通常，电机产生的转矩要随频率的减小（速度降低）而减小。减小的实际数据在有的 变频器手册中会给出说明。通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的不足，甚至在低速区电机 也可输出足够的转矩。（五）当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低-通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因 此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. （T=Te, P60Hz时，X会相应减 小对于电机来说，T=K*I*X, （K:常数，I:电流，X:磁通），因此转矩T会跟着磁通X减小 而减小.同时，小
9、于50Hz时，由于l*R很小，所以U/f二E/f不变时，磁通（X）为常数.转矩T和电流成正比. 这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载（转矩）能力. 并称为恒转矩 调速（额定电流不变-最大转矩不变）结论：当变频器输出频率从50Hz以上增加时，电机的输出转矩会减小.（七）其他和输出转矩有关的因素发热和散热能力决定变频器的输出电流能力，从而影响变频器的输出转矩能力。 载波频率：一般变频器所标的额定电流都是以最高载波频率， 最高环境温度下能保证 持续输出的数值.降低载波频率，电机的电流不会受到影响。但元器件的发热会减小。环境温度：就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值.
10、海拔高度：海拔高度增加，对散热和绝缘性能都有影响一般1000m以下可以不考虑. 以上每1000米降容5%就可以了.（八）矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的*1： 转矩提升 此功能增加变频器的输出电压（主要是低频时），以补偿定子电阻上电压降引起的输出 转矩损失，从而改善电机的输出转矩。$ 改善电机低速输出转矩不足的技术使用矢量控制“，可以使电机在低速，如（无速度传感器时）1Hz （对4极电机，其转速 大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩（最大约为额定转矩的150%）。对于常规的V/F控制，电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加，这就导致由于 励磁不足，而使
11、电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足，变频器中需要通过提高电压，来补 偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做转矩提升（*1）。转矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压，电机转矩并不 能和其电流相对应的提高。 因为电机电流包含电机产生的转矩分量和其它分量（如励磁分量）。矢量控制把电机的电流值进行分配，从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流 分量（如励磁分量）的数值。矢量控制可以通过对电机端的电压降的响应，进行优化补偿，在不增加电流的情况 下，允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。变频器基础原理知识1. 变频器基础1: VVVF 是 Var
12、iable Voltage and Variable Freque ncy 的缩写，意为改变电压和改 变频率，也就是人们所说的变压变频。2: CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency 的缩写，意为恒电压、恒频 率，也就是人们所说的恒压恒频。我们使用的电源分为交流电源和直流电源，一般的直流电源大多是由交流电源通过变 压器变压，整流滤波后得到的。交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95%左右。无论是用于家庭还是用于工厂，单相交流电源和三相交流电源，其电压和频率均按各 国的规定有一定的标准，如我国大陆规定，直接用户单相交流电为220V，三相交流电
13、线电压为380V， 频率为50Hz，其它国家的电源电压和频率可能于我国的电压和频率不同，如有单相100V/60Hz，三相 200V/60Hz等等，标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流电。通常，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称 作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC），这个 过程叫整流。把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“i nverter”（逆变器）。一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。变频器输出的波形是模拟
14、正弦波，主要是用在三相异步电动机调速用，又叫变频调速 器。对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器，要对波形进 行整理，可以输出标准的正弦波，叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的1520倍。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身 就被命名为“inverter”，即：变频器变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中，不仅有电机（例如空调等），还 有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器 主要用于调节电源供电的频率。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中， 变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。（九）电机的旋转速度为什么能够自由地改变n = 60f/p（1-s） n:
