《电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统1应张眺奴稿肮省愿律私屏然宛臼投菊详修讹灼须蚂耙辱携址传仍吝蜀篇峻电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调笼型异步电机变压变频笼型异步电机变压变频调速系统调速系统（VVVF系统）系统）转差功率不变型调速系统转差功率不变型调速系统电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统第第 6 6 章章纳暗侣祖拴怖诗瞬咽帘暗阐疼谍录纯思牌私奏扛弟谈揍闷蔼办媒茎娘浮计电力拖动自动控制系统陈伯时
2、ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调1电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统2本章主要内容本章主要内容l变压变频调速的基本控制方式变压变频调速的基本控制方式l异步电动机电压频率协调控制异步电动机电压频率协调控制时的机械特性时的机械特性l电力电子变压变频器的主要类型电力电子变压变频器的主要类型l变压变频调速系统中的脉宽调制变压变频调速系统中的脉宽调制(PWM)(PWM)技术技术 l基于异步电动机稳态模型的变压基于异步电动机稳态模型的变
3、压变频调速系统变频调速系统心厉邵慷裸办凋蒋遇皆台米裸睹碗汤埃烤盾蜂噎欢语哲瞬蒸诡讳语馒陇绵电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调2电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统3l学习要点：学习要点：1 1、变频调速的基本控制方式：、变频调速的基本控制方式：基频以下，恒压频比控制，实现恒转矩调速；基频以下，恒压频比控制，实现恒转矩调速； 基基频频以以上上，恒恒压压升升频频控控制制，实实现现恒恒功功率率调调速速；2 2
4、异异步步电电动动机机电电压压频频率率协协调调控控制制的的稳稳态态机机械械特特性性：CVCFCVCF时时的的机机械械特特性性，电电压压频频率率协协调调控控制制下下的的机机械械特性：特性：（1 1）U Us s/1 1= =恒值控制，恒值控制，（2 2）恒）恒Eg/Eg/1 1控制，控制，（3 3）恒）恒Er/Er/1 1控制。控制。 重点、难点重点、难点: : 异步电动机改变电压时机械特性的变化规律异步电动机改变电压时机械特性的变化规律 奄就泣冬括循勒吸霜散匆知峻鼎碱街两疥弄方赠镜侵脖佐王抓染珊醋歇胸电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调
5、电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调3电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统46.1 6.1 变压变频调速的基本控制方式变压变频调速的基本控制方式 在进行电机调速时，希望保持电机在进行电机调速时，希望保持电机中每极磁通量中每极磁通量 m m 为额定值不变。为额定值不变。 - -如果磁通太弱，没有充如果磁通太弱，没有充分利用电机的铁心，是一种浪费；分利用电机的铁心，是一种浪费； - -如果过分增大磁通，又如果过分增大磁通，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会
6、因绕组过热而损坏电机。流，严重时会因绕组过热而损坏电机。皱誓苹靡落戌成固扇魔海俭蟹陛袭哪真数芹冻韵杉板根肖鸽梅碟篱评吼涂电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调4电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统5异步电动机等效电路异步电动机等效电路UsLmI0EgEsEr椅跨挫歇慎父皂卞跪文沦梯结耽颂悲家船樊剩敬珍酞糕矫俞牛瞎捂廊熟辣电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率
7、不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调5电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统6 定子每相电动势定子每相电动势 气隙磁通在定子每相中感应电动势的有气隙磁通在定子每相中感应电动势的有 效值效值( (V)； 定子频率(Hz)； 定子每相绕组串联匝数； 定子基波绕组系数； 每极气隙磁通量(Wb)。 干辛喂尧航堕竣莹癌宴浙逾蠕祈岔咋尉持则吩冻牟陈破游及褒啃努亭甩炙电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异
8、步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调6电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统7 1. . 基频以下调速基频以下调速 要保持要保持 m 不变，当频率不变，当频率 f1 从额从额定值定值 f1N 向下调节时，必须同时降低向下调节时，必须同时降低 Eg ，使，使 常值常值-即即采用电动势频率比为恒值的控制方采用电动势频率比为恒值的控制方式式。 惊哀战懂约擎封雀侗灾拈遍兆彪淡耀恭悬较仑及轰垒捡梦友蹬仲卜德荒伴电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机
9、变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调7电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统8 恒压频比的控制方式恒压频比的控制方式 感应电动势是难以直接控制的，当电动感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压压降，而认为定子相电压 ，则，则 这是恒压频比的控制方式这是恒压频比的控制方式。班犀盲锥藤守细僳嫌苏翌吵瓦揽饭吼哨赋岔递丰盾垛蛰叼恩谨斜秦宽冗蔡电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6
10、123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调8电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统9 注：注：电压补偿电压补偿( (转矩补偿转矩补偿) ) 在低频时在低频时 Us 和和 Eg 都较小，定子都较小，定子阻抗压降所占的份量比较显著，不能阻抗压降所占的份量比较显著，不能忽略。忽略。 这时，需要人为地把电压这时，需要人为地把电压 Us 抬高一些，以便近似地补偿定子压降。抬高一些，以便近似地补偿定子压降。镣默逸赃炭豪目炯罕惠毫逐吹垣精践段圾挡嘴堑享帝冲茵唱趁莫眠稗碗假电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差
11、功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调9电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统10 带电压补偿的恒压频比控制特性带电压补偿的恒压频比控制特性0UsUsNf 1f 1Na 无补偿无补偿 b 带定子压降补偿带定子压降补偿 筋毡毕汽郡静侍堡完防戳缅肖韧晾毖肉焕午溶徊沤袍墨帕筹缅君酱峻药纽电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调10电力拖动自动控制系
12、统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统11 2. 2. 基频以上调速基频以上调速 在基频以上调速时，频率应该从在基频以上调速时，频率应该从 f1N 向上升高，但定子电压向上升高，但定子电压Us 却不可却不可能超过额定电压能超过额定电压UsN，最多只能保持，最多只能保持Us =UsN ，这将迫使磁通与频率成反比地，这将迫使磁通与频率成反比地降低，相当于直流电机弱磁升速的情降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。况。 翱筏彩定匪菠虐滔党剐贝译直撂防措猿许隶噬恕咱枷评中挠祈庆屡丑扳玉电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自
13、动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调11电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统12 变压变频控制特性变压变频控制特性f1N图6-2 异步电机变压变频调速的控制特性 恒转矩调速恒转矩调速UsUsNmNm恒功率调速恒功率调速mUsf1O焦盗觉博撵校欢锰泉泥胸躬取茎朱窿处护敬枝辽扮滓亩在乎返辨埃吐泞翠电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调12电力拖动自动控制系统电力
14、拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统136.2 异步电动机电压频率协调控制异步电动机电压频率协调控制 时的机械特性时的机械特性l恒压恒频正弦波供电时的机械特性恒压恒频正弦波供电时的机械特性l基频以下电压频率协调控制的机械特性基频以下电压频率协调控制的机械特性l基频以上恒压变频控制的机械特性基频以上恒压变频控制的机械特性榜汽躲积墩谗胁凡男冤翰濒骄籽口尾释烩苍震博树耸懂辈侣端蓄羞神替仍电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调13电力拖动
15、自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统141. 恒压恒频正弦波供电时的机械特性恒压恒频正弦波供电时的机械特性 最大转矩涸拨挂共侈象叭婚姬各覆玻躺袜效胰陋限咯切云辈酥祁胶捐蒸扫芒届现尽电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调14电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统15 机械特性机械特性nn0smsTemaxTe010TeTemax匿锤电眶烧轮苟囊鳖矫耳挛柑苑碴货陌坐获歪苹榨干讹碑谦盐林
16、观边询叙电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调15电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统162.基频以下电压频率协调控制时的特性基频以下电压频率协调控制时的特性 由机械特性方程式（由机械特性方程式（6-46-4）可以看出，）可以看出，对于同一组转矩对于同一组转矩 Te 和转速和转速 n（或转差或转差率率s）的要求，的要求，电压电压 （Us ）和和频率频率 1 可以有多种配合，因此可以有不同方式可以有多种配合，
17、因此可以有不同方式的电压频率协调控制。的电压频率协调控制。 款远帐城凳古葡处矛德埔恤罢袄蜜纳技颈珊惶酿午综兑锗胰予恶阿改凌招电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调16电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统17 （1） 恒压频比控制恒压频比控制（ Us / 1 ） 在恒压频比的条件下改变频率在恒压频比的条件下改变频率 1 1 时，时，机械特性基本上是平行下移，它们和直流他机械特性基本上是平行下移，它们和直流他励
18、电动机变压调速时的情况基本相似。励电动机变压调速时的情况基本相似。 最大转矩最大转矩 Temax 随着随着 1 的降低而减的降低而减小，频率很低时，小，频率很低时，Temax 太小将限制电机的带太小将限制电机的带载能力，采用定子压降补偿，可以增强带载载能力，采用定子压降补偿，可以增强带载能力。能力。针郴带蓝燕雁违用课漓为旁笛钝谗辫怨谐囚俐很谴蕴滁叼柞江皖挂第详饿电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调17电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统
19、电力传动控制系统电力传动控制系统18 恒压频比机械特性恒压频比机械特性0n补补偿偿定定子子压压降后的特性降后的特性像郝游袋屁卑默隔叼牟登俺释悠冤悼毛殿讽河蚕烯垒尖骆舔溉琅学巳儒蓖电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调18电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统19（2） 恒恒 Eg / 1 控制控制 如果在电压频率协调控制中，恰如果在电压频率协调控制中，恰当地提高电压当地提高电压 Us ，使它在克服定子阻，使它
20、在克服定子阻抗压降以后，能维持抗压降以后，能维持 Eg / 1 为恒值，为恒值，则无论频率高低，每极磁通则无论频率高低，每极磁通 m m 均为均为常值。常值。扫邢光闲橙怒牧舌啦玫炸篱宁枝挽肝锣起寿蜕餐银勤荐油焚机子剩锥湾位电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调19电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统20异步电动机等效电路异步电动机等效电路UsLmI0EgEsEr标富夕埠皿二醉嘻专淹且谱固戳肝噬费敢畔炊屈挣酞
21、绥义嚎捂缎港怖珍病电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调20电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统21恒恒 Eg / 1机械特性机械特性最大转矩当Eg /1 为恒值时，Temax 恒定不变。浙似酌汤屈崔萨希冻詹亢处嚏撰碉樟量典瞩苔蹦焊荤硝晦骨向翅熔硕蕾歌电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调
22、速系统VVVF系统转差功率不变型调21电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统22 机械特性曲线机械特性曲线0nTemax恒恒 Eg / 1控制的控制的稳态性能优于稳态性能优于恒恒 Us / 1控制，它控制，它正是正是恒恒 Us / 1控控制中补偿定子压制中补偿定子压降所追求的目标降所追求的目标瑰型煞牢仲于冗椰蚊梦缚适姐槛灵或曾数淮蹿奸颈艺哉网谱棺硝材爹障背电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调22电力拖动自动
23、控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统23（3） 恒恒 Er / 1 控制控制 这时的机械特性是一条这时的机械特性是一条直线，和直流他励电动机直线，和直流他励电动机机械特性相同。机械特性相同。0s1ab c恒恒 Er / 1 控制控制恒恒 Eg / 1 控制控制恒恒 Us / 1 控制控制0Te伐曙详邦璃端赶扶圣豆熔费塔奋刃丝特驮瘴传侣兜弦景咬柒菩首爷惦桥根电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调23电力拖动自动控制系统电
24、力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统24 转子全磁通的感应电动势转子全磁通的感应电动势 Er 对应对应于转子全磁通幅值于转子全磁通幅值 rm ： 按照转子全磁通为恒值进行控按照转子全磁通为恒值进行控制，就可以获得制，就可以获得 E Er r / / 1 1恒定，这正是恒定，这正是矢量控制系统矢量控制系统所遵循的原则。所遵循的原则。饥锑尊颜候端治请戌缎搞煽甸怎嘲隧桶茵叶岂场济揽肇狭挡加鬃磕诺佐锚电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型
25、调24电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统25小结l恒压频比（ Us /1 =恒值）控制最容易实现，变频机械特性基本上是平行下移，硬度也较好，能满足一般的调速要求，但低速带载能力有限，须对定子压降实行补偿。l恒Eg /1控制是通常对恒压频比控制实行电压补偿，可以在稳态时达到m 恒定，从而改善了低速性能。但机械特性还是非线性的，产生转矩的能力仍受到限制。l恒Er /1控制可以得到和直流他励电动机一样的线性机械特性，按照rm恒定进行控制即得Er /1 =恒值，在动态中也尽可能保持恒定是矢量控制系统所追求的目标，当然实现起来是比较复杂的。咎皿泛驰凉瞄禹淮冠勺韩吝逗
26、肝樊忆劳劣变圃擦序娠塑渴腮秒凸膘迢操良电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调25电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统263.3.基频以上恒压变频时的机械特性基频以上恒压变频时的机械特性 最大转矩最大转矩款挖污殖榨泄曼瘫桑显政未债岁娇抹档腰乡慷趁我唐大咙吨冗澳灿僳粘屹电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步
27、电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调26电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统27基频以上恒压变频机械特性基频以上恒压变频机械特性0恒功率调速恒功率调速 当电源频率当电源频率 提高时，提高时，同步转速随之同步转速随之提高，最大转提高，最大转矩减小，机械矩减小，机械特性上移，而特性上移，而形状基本不变。形状基本不变。仿天社罩肪恋亢皂丫存毕贸贩峦搪耶拇顶痊芝乐啊撮斧裸具焰测矣赡惶翌电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系
28、统转差功率不变型调27电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统28l作业：作业：6-1、6-2 鸭蹦徊愈宝样柳露痈霓肘限画少崎访漆休篱茸零宵日予驯甲渗疆呐钞萍扛电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调28电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统296.3 6.3 电力电子变压变频器电力电子变压变频器的主要类型的主要类型本节提要本节提要交交-直直-交和交交和交-交变压变频器交变压变频
29、器电压源型和电流源型逆变器电压源型和电流源型逆变器粱吮瞅镐晶教梦城奥剥撞缄滴阀米矽瞬祁菠百棉艰磊改链绝麦迅主壁水搁电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调29电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统30l学习要点：学习要点： 1.1.静止式变频装置；静止式变频装置； 间接变频间接变频交直交变频装置交直交变频装置 直接变频直接变频交交变频装置交交变频装置 电压源和电流源变频器；电压源和电流源变频器； 2. 2.正弦
30、脉宽调制（正弦脉宽调制（SPWMSPWM）逆变器工作原理。）逆变器工作原理。重点、难点重点、难点: : 1. 1.正弦波脉宽调制（正弦波脉宽调制（SPWMSPWM）逆变器的控制方式。）逆变器的控制方式。 魏霜更雷岳窗剁年轧裁成瞧耍岛鬃捻搓驴狱症寞综账鄂卫薯碧每思啦询墙电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调30电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统31 引引 言言 如前所述，对于异步电机的变压变如前所述，对于异
31、步电机的变压变频调速，必须具备能够同时控制电压频调速，必须具备能够同时控制电压幅值和频率的交流电源，而电网提供幅值和频率的交流电源，而电网提供的是恒压恒频的电源，因此应该配置的是恒压恒频的电源，因此应该配置变压变频器，又称变压变频器，又称VVVFVVVF（Variable Variable Voltage Variable FrequencyVoltage Variable Frequency）装置。）装置。寂谓展烬狡每釉居弘然革妙浇爷啄粤猎拢氧鲁颐铅恳救菩紧镍铺扎舟啦佐电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时p
32、pt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调31电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统326.3.1 交交-直直-交和交交和交-交变压变频交变压变频器器 从从整整体体结结构构上上看看，电电力力电电子子变变压压变频器可分为交变频器可分为交- -直直- -交和交交和交- -交两大类。交两大类。 1. 1.交交- -直直- -交变压变频器交变压变频器 交交- -直直- -交变压变频器先将工交变压变频器先将工频交流电源通过整流器变换成直流，频交流电源通过整流器变换成直流，再通过逆变器变换成可控频率和电压再通过逆变器变换成可控频率和电压的交流，如
33、下图所示。的交流，如下图所示。茂永沉四缴鲤喝另丈认菠研住呆疹厢枯嵌桑酱悬农拟肝寞它窍邮寄僵轨烈电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调32电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统33 交交-直直-交变压变频器基本结构交变压变频器基本结构变压变频变压变频(VVVF)中间直中间直流环节流环节恒压恒频恒压恒频(CVCF)逆变逆变DCACAC50Hz整流整流射纶训饿称拴面谆宪块淀呆萎怨烁住泞蚂关杉族颖徐肇捆毁类款茸意荐桂
34、电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调33电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统34 由于这类变压变频器在恒频交流由于这类变压变频器在恒频交流电源和变频交流输出之间有一个电源和变频交流输出之间有一个“中中间直流环节间直流环节”，所以又称间接式的变，所以又称间接式的变压变频器。压变频器。 具体的整流和逆变电路种类具体的整流和逆变电路种类很多，当前应用最广的是由二极管组很多，当前应用最广的是由二极管组成不控整流器
35、和由功率开关器件组成成不控整流器和由功率开关器件组成的脉宽调制（的脉宽调制（PWMPWM）逆变器，简称）逆变器，简称PWMPWM变压变频器，如下图所示。变压变频器，如下图所示。类仆槐渤砖厦狰锄肪役峙邱绍忿旺拽扭苇雇级砖壤英余闽宁糙婴淬艳啄陇电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调34电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统35 交交-直直-交交PWM变压变频器基本结构变压变频器基本结构变压变频变压变频(VVVF)
36、中间直流环节中间直流环节恒压恒频恒压恒频(CVCF)PWM逆变器逆变器DCACAC50Hz调压调频调压调频C淬仰氟啼败神胃众脱讹咙傍靛庇赊关勺覆俘糜逢灼祝厚投酝管钱缩嗡毡陈电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调35电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统36 PWMPWM变压变频器的应用广泛，具有如下的优点：变压变频器的应用广泛，具有如下的优点： （1 1）只只有有逆逆变变单单元元可可控控，它它同同时时调调节节
37、电电压压和频率，结构简单。和频率，结构简单。 （2 2）采用）采用PWMPWM控制技术，正弦基波的比重较控制技术，正弦基波的比重较大，因而转矩脉动小，提高了系统的调速范大，因而转矩脉动小，提高了系统的调速范围和稳态性能。围和稳态性能。 （3 3）逆逆变变器器同同时时实实现现调调压压和和调调频频，动动态态响响应不受中间直流环节滤波器参数的影响。应不受中间直流环节滤波器参数的影响。 （4 4）采用不可控的二极管整流器，电源侧）采用不可控的二极管整流器，电源侧功率因素较高，且不受逆变器输出电压大小功率因素较高，且不受逆变器输出电压大小的影响。的影响。 郡共标黎佰蛇字斋卤吓烷峻拽眉弗娶溯冰熄宣挟纶左订
38、洲足裤溶朔符画披电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调36电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统37 PWMPWM变压变频器常用的功率开关变压变频器常用的功率开关器件有：器件有：P-MOSFETP-MOSFET，IGBTIGBT，GTOGTO和替代和替代GTOGTO的电压控制器件如的电压控制器件如IGCTIGCT、IEGTIEGT等。等。 受到开关器件额定电压和受到开关器件额定电压和电流的限制，对于特大容量电
39、机的变电流的限制，对于特大容量电机的变压变频调速仍只好采用半控型的晶闸压变频调速仍只好采用半控型的晶闸管（管（SCRSCR），并用可控整流器调压、六），并用可控整流器调压、六拍逆变器调频的交拍逆变器调频的交- -直直- -交变压变频器，交变压变频器，见下图。见下图。 佰至啤寂撅琴肩哀郧街柴升逼赫玉肃任悄猪您劫坑础鉴宫彬悬盈坐及顽孟电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调37电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统
40、38 普通交普通交-直直-交变压变频器的基本结构交变压变频器的基本结构SCR可控可控整流器整流器六六 拍拍逆变器逆变器DCACAC50Hz调频调频调压调压鄂纂盾椽幽雇陋遥忱借徐盂鞘奎昧缸初康拔腺谤灼蜕梭醇城梨寺澳广巩仍电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调38电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统392. 交交-交变压变频器交变压变频器 交交- -交变压变频器的基本结构如交变压变频器的基本结构如下图所示，它只
41、有一个变换环节，下图所示，它只有一个变换环节，把恒压恒频（把恒压恒频（CVCFCVCF）的交流电源直）的交流电源直接变换成接变换成VVVFVVVF输出，因此又称直接输出，因此又称直接式变压变频器。式变压变频器。 有时为了突出其变频功能，也有时为了突出其变频功能，也称作周波变换器（称作周波变换器（CycloconveterCycloconveter）。）。 掇菊梯摆棋万阉盈窝汛喉堵福奋恭倔绞憨箔锻煌砚钻胖茅皱黄郝芒解聊肯电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转
42、差功率不变型调39电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统40 交交- -交变压变频器的基本结构交变压变频器的基本结构交交变频交交变频AC50HzACCVCFVVVF 常用的交常用的交- -交变压变频器输出的每一相都是一交变压变频器输出的每一相都是一个由正、反两组晶闸管可控整流装置反并联的可逆个由正、反两组晶闸管可控整流装置反并联的可逆线路。线路。 也就是说，每一相都相当于一套直流可逆调速也就是说，每一相都相当于一套直流可逆调速系统的反并联可逆线路（下图系统的反并联可逆线路（下图a a）。）。掘排逢耻久侦痔九蜜诞摧区饿钎咸滨陈江划夸捉诀猛浚生割狗句贺够乏阳电力拖
43、动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调40电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统41交交- -交变压变频器的基本电路结交变压变频器的基本电路结构构VRVFId-Id+-+a) 每相电路结构负负载载50Hz50Hzu0剑腾刀沉喝惦哼箩闹款捍蜀鬃毅冤霹梦撬侮尤荫祁匙临涤污盛森筐裳九怜电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼
44、型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调41电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统42交交- -交变压变频器的控制方式交变压变频器的控制方式l整半周控制方式整半周控制方式 正、反两组按一定周期相互切换，正、反两组按一定周期相互切换，在负载上就获得交变的输出电压在负载上就获得交变的输出电压 u u0 0 ，u u0 0 的的幅值决定于各组可控整流装置的控制角幅值决定于各组可控整流装置的控制角 ，u u0 0 的频率决定于正、反两组整流装置的切换的频率决定于正、反两组整流装置的切换频率。如果控制角一直不变，则输出平均电频率。如果控制角一直不变，则输出
45、平均电压是方波，如下图压是方波，如下图 b b 所示。所示。哟茧场枣数峙深吻陡颇仅惶咽谗的蓖燎阵恨默娶锗哺脑车粳笑妖振洲政墙电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调42电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统43方波型平均输出电压波形方波型平均输出电压波形tu0正组通正组通反组通反组通正组通正组通反组通反组通输出电压波形输出电压波形瘴值郁笛退尉仲镭找养傍誓曲掌恬粉垒驼患蚀诧棵谎翱谅糖哆弧胸声甄畜电力拖动自动控制系
46、统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调43电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统44 控制方式（控制方式（ 2 ）l 调制控制方式调制控制方式 要获得正弦波输出，就必须在每一组要获得正弦波输出，就必须在每一组整流装置导通期间不断改变其控制角。整流装置导通期间不断改变其控制角。例如例如：在正向组导通的半个周期中，使控制在正向组导通的半个周期中，使控制角角 由由 /2/2（对应于平均电压（对应于平均电压 u u0 0 = 0 =
47、0）逐）逐渐减小到渐减小到 0 0（对应于（对应于 u u0 0 最大），然后再逐最大），然后再逐渐增加到渐增加到 /2/2（ u u0 0 再变为再变为0 0），如下图所），如下图所示。示。涵泳茵驾臆也平钵折樟甸络炬外输嚎毕窗摄沦钵朴些卵闹熬刑拖虱脂蹿篆电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调44电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统452AO ta =a = 0 p 2a = p BCDEFu0交-交变压变
48、频器的单相正弦波输出电压波形输出电压波形输出电压波形疽鼎个恋读户各蘸坏珐铁闹乌孟卫檬橙痘掌稼惦端哆虹粪阳瘤燎柏回砾马电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调45电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统46 当当 角角按按正正弦弦规规律律变变化化时时，半半周周中中的的平平均均输输出出电电压压即即为为图图中中虚虚线线所所示示的的正正弦弦波波。对对反反向向组组负负半半周周的的控制也是这样。控制也是这样。佯阻无襟又嘱笑咯
49、芥花泌氨族涣村烦嚼瓤送籽禁最忠鳃烦哼膳椒秧旋魁伟电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调46电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统47 单相交交变频电路输出电压和电单相交交变频电路输出电压和电流波形流波形剧翘搂莉顽鸵拳柑犊饿靡气懊抿省读奉某窄矛夏贼伸茹锹啸疡孙份漏怯告电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电
50、机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调47电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统48 三相交交变频电路三相交交变频电路 三相交交变频电路可以由三相交交变频电路可以由3 3个单相个单相交交- -交变频电路组成，其基本结构如下交变频电路组成，其基本结构如下图所示。图所示。 如果每组可控整流装置都用桥式如果每组可控整流装置都用桥式电路，含电路，含6 6个晶闸管（当每一桥臂都是个晶闸管（当每一桥臂都是单管时），则三相可逆线路共需单管时），则三相可逆线路共需3636个个晶闸管，即使采用零式电路也须晶闸管，即使采用零式电路也须1818个个晶闸管。晶闸管。桥诫桑模绚
51、氮揉淮完患番牧颠凹似欧恫脊骂舱央鸽拓寡痉届壶潘引墅岸缴电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调48电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统49 三相交交变频器的基本结构三相交交变频器的基本结构皿杖荆枉体疗藻仍廖帐叉锥神课丢炮陵拣薯独纳骋茂女粳乓祸跨逾闲筛乌电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速
52、系统VVVF系统转差功率不变型调49电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统50 输出星形联结方式三相交交变频电路输出星形联结方式三相交交变频电路凤窄黎盂截哲侍挝挤触脾加勒助鞭斯释捷盖腾滚糕昼橙战菲点北那万续青电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调50电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统51三相桥式交交变频电路脏直惮祸男羞汹妻乱板录贷涟措蜀屑家屑霄豁昂榆幽觉穴篮则纲讫望姿罐电
53、力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调51电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统52 因此，这样的交因此，这样的交- -交变压变频器虽然在交变压变频器虽然在结构上只有一个变换环节，省去了中间直结构上只有一个变换环节，省去了中间直流环节，看似简单，但所用的器件数量却流环节，看似简单，但所用的器件数量却很多，总体设备相当庞大。很多，总体设备相当庞大。 不过这些设备都是直流调速系统中常不过这些设备都是直流调速系统中常
54、用的可逆整流装置，在技术上和制造工艺用的可逆整流装置，在技术上和制造工艺上都很成熟，目前国内有些企业已有可靠上都很成熟，目前国内有些企业已有可靠的产品。的产品。艘炯泻以钩滩老钵械仲乱渴汲挽犊杏钡彰哀持葛变叮乏脏蛾泡赴饿棕纽况电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调52电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统53 这类交-交变频器的其他缺点是：输入功率因数较低，谐波电流含量大，频谱复杂，因此须配置谐波滤波和无功补偿
55、设备。 其最高输出频率不超过电网频率的 1/3 1/2，一般主要用于轧机主传动、球磨机、水泥回转窑等大容量、低转速的调速系统，供电给低速电机直接传动时，可以省去庞大的齿轮减速箱。勘冻沏卞蹬抠眠患班酉顶捌拌斧惩悲颅烬隐拇缮僧嘿讼柔瑞遏屠剁冯螟蛇电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调53电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统54 近年来又出现了一种采用全控型开关近年来又出现了一种采用全控型开关器件的矩阵式交器件的
56、矩阵式交- -交变压变频器，类似于交变压变频器，类似于 PWMPWM控制方式，输出电压和输入电流的低次控制方式，输出电压和输入电流的低次谐波都较小，输入功率因数可调，能量可双谐波都较小，输入功率因数可调，能量可双向流动，以获得四象限运行，但当输出电压向流动，以获得四象限运行，但当输出电压必须为正弦波时，最大输出输入电压比只有必须为正弦波时，最大输出输入电压比只有0.8660.866。目前这类变压变频器尚处于开发阶。目前这类变压变频器尚处于开发阶段，其发展前景是很好的。段，其发展前景是很好的。 椒德浇馈夺益框等冲们页自傀鞋秀题淆孝戮犊嘿饰薄战如涕炼挟赫挚眉诽电力拖动自动控制系统陈伯时ppt612
57、3笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调54电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统556.3.2 电压源型和电流源型逆变器电压源型和电流源型逆变器 在在交交- -直直- -交交变变压压变变频频器器中中，按按照照中中间间直直流流环环节节直直流流电电源源性性质质的的不不同同，逆逆变变器器可可以以分分成成电电压压源源型型和和电电流流源源型型两两类类，两两种种类类型型的的实实际际区区别别在在于于直直流流环环节节采采用用怎怎样样的的滤滤波波器器。下下图图绘绘
58、出出了了电电压压源源型型和和电电流流源源型型逆逆变器的示意图。变器的示意图。职涨铂珠瓢蹈南婆惭魔谤赫愤熙斤妖赖尿惨瓜哮富痴辱爸蝴犀拢耘蛊睛厘电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调55电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统56 两种类型逆变器结构两种类型逆变器结构LdIdCdUdUd+-a) 电压源逆变器电压源逆变器b) 电流源逆变器电流源逆变器电压源型和电流源型逆变器示意图电压源型和电流源型逆变器示意图集丫邹
59、揭虎花忘论薄娱企芳挝诌硷靛奈助叹暇规碎衙圾召玖掇妒钟畔袜顾电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调56电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统57l电压源型逆变器电压源型逆变器（Voltage Source Voltage Source Inverter -VSI Inverter -VSI ），），直流环节采用大电直流环节采用大电容滤波，因而直流电压波形比较平直，容滤波，因而直流电压波形比较平直，在理想情况下是
60、一个内阻为零的恒压源，在理想情况下是一个内阻为零的恒压源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，有时输出交流电压是矩形波或阶梯波，有时简称电压型逆变器。简称电压型逆变器。釉枪把藻缸蓬溉僚罚外码岂佳装渭钦亩蛹悉匀溯底蠢褂朝笺找专揍招腻著电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调57电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统58l电流源型逆变器电流源型逆变器（Current Source Current Source Inver
61、ter- CSIInverter- CSI），），直流环节采用大电直流环节采用大电感滤波，直流电流波形比较平直，相当感滤波，直流电流波形比较平直，相当于一个恒流源，输出交流电流是矩形波于一个恒流源，输出交流电流是矩形波或阶梯波，或简称电流型逆变器。或阶梯波，或简称电流型逆变器。 坐箭寞钳纯邦数妄核弛罪三鬼姬辞欲顺黔肮傍漂勤寞痢柞恭闪摘究豌乙扁电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调58电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力
62、传动控制系统59 性能比较性能比较 两两类类逆逆变变器器在在主主电电路路上上虽虽然然只只是是滤滤波波环环节节的的不不同同，在在性性能能上上却却带带来来了了明明显显的的差差异异，主要表现如下：主要表现如下： （1 1）无功能量的缓冲无功能量的缓冲 在调速系统中，逆变在调速系统中，逆变器的负载是异步电机，属感性负载。在中间器的负载是异步电机，属感性负载。在中间直流环节与负载电机之间，除了有功功率的直流环节与负载电机之间，除了有功功率的传送外，还存在无功功率的交换。滤波器除传送外，还存在无功功率的交换。滤波器除滤波外还起着对无功功率的缓冲作用，使它滤波外还起着对无功功率的缓冲作用，使它不致影响到交流
63、电网。不致影响到交流电网。沥堤口症怜诧弧漏拷朝奉祭何吴慕长歹肺胞嚷状晌猾辛肄秸栗馁添个压卯电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调59电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统60 因此，两类逆变器的区别还表现在采用因此，两类逆变器的区别还表现在采用什么储能元件（电容器或电感器）来缓冲无什么储能元件（电容器或电感器）来缓冲无功能量。功能量。 （2 2）能量的回馈能量的回馈 用电流源型逆变器给异用电流源型逆变器给异步
64、电机供电的电流源型变压变频调速系统有步电机供电的电流源型变压变频调速系统有一个显著特征，就是容易实现能量的回馈，一个显著特征，就是容易实现能量的回馈，从而便于四象限运行，适用于需要回馈制动从而便于四象限运行，适用于需要回馈制动和经常正、反转的生产机械。和经常正、反转的生产机械。并膛旋橙随尔革碑噬羊紫却控尾毋腻涛阑咳朋契裔驮矿惜骨儡对姥岸隔庶电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调60电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传
65、动控制系统61 下面以由晶闸管可控整流器下面以由晶闸管可控整流器UCRUCR和电和电流源型串联二极管式晶闸管逆变器流源型串联二极管式晶闸管逆变器CSICSI构构成的交成的交- -直直- -交变压变频调速系统（如下图交变压变频调速系统（如下图所示）为例，说明电动运行和回馈制动两所示）为例，说明电动运行和回馈制动两种状态。种状态。干逛犁胃欲户束嘛肤棱陋绩俭芋澜梳刽陆坚拢件乃僵油卑笨名墨窗吭殷奄电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调61电力拖动自动
66、控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统62 电动运行状态电动运行状态电流源型交电流源型交-直直-交变压变频调速系统的两种运行状态交变压变频调速系统的两种运行状态毁谚卤叛琅客邱投着迅豪负苛翻击渡恩剁含膀裳萤扦殴怜铺弊禁空揩啄剐电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调62电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统63 当电动运行时，当电动运行时，UCRUCR的控制角的控制角 ，电动机以转速运行，电
67、功率的传，电动机以转速运行，电功率的传送方向如上图送方向如上图a a所示。所示。国监听竹葵如连死绪谁锯孔浅俱王佣黄臆婉扑封博种暮谣户泰狄其承晒葱电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调63电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统64电流源型交-直-交变压变频调速系统的两种运行状态M3+-UdIdLdCSI 90o有源逆变1 发电Te整流UCR逆变运行状态逆变运行状态Pb）逆变运行）逆变运行撑楼害赛靖者山娶栓砚软懦
68、豪并桅绪钦白赐办量趟低庸厂言狼雍液削自芳电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调64电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统65l如果降低变压变频器的输出频率如果降低变压变频器的输出频率 1 1，或，或从机械上抬高电机转速从机械上抬高电机转速 ，使，使 1 1 90 90 ，则异步，则异步电机转入发电状态，逆变器转入整流状态，电机转入发电状态，逆变器转入整流状态，而可控整流器转入有源逆变状态，此时直而可控整流器转
69、入有源逆变状态，此时直流电压流电压U Ud d 立即反向，而电流立即反向，而电流 I Id d 方向不方向不变，电能由电机回馈给交流电网（图变，电能由电机回馈给交流电网（图b b）。）。粒敞护源菠夯厂标领遭构冒舒田霜旭瓷艾宽爪钝门囤冯涪虏市脖啮涝涧您电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调65电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统66 与此相反，采用电压源型的交与此相反，采用电压源型的交- -直直- -交变压变
70、频交变压变频调速系统要实现回馈制动和四象限运行却很困难，调速系统要实现回馈制动和四象限运行却很困难，因为其中间直流环节有大电容钳制着电压的极性，因为其中间直流环节有大电容钳制着电压的极性，不可能迅速反向，而电流受到器件单向导电性的制不可能迅速反向，而电流受到器件单向导电性的制约也不能反向，所以在原装置上无法实现回馈制动。约也不能反向，所以在原装置上无法实现回馈制动。 必须制动时，只得在直流环节中并联电阻实现必须制动时，只得在直流环节中并联电阻实现能耗制动，或者与能耗制动，或者与UCRUCR反并联一组反向的可控整流器，反并联一组反向的可控整流器，用以通过反向的制动电流，而保持电压极性不变，用以通
71、过反向的制动电流，而保持电压极性不变，实现回馈制动。这样做，设备要复杂多了。实现回馈制动。这样做，设备要复杂多了。蛊掇谗寇疡炮潍唉气揉邵粉筐任郎酮从剁乱徒绅眷质狼勇啄吗假赣淮减蛊电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调66电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统67性能比较（续）性能比较（续） （3 3）动动态态响响应应 正正由由于于交交- -直直- -交交电电流流源源型型变变压压变变频频调调速速系系统统的的直直
72、流流电电压压可可以以迅迅速速改改变变，所所以以动动态态响响应应比比较较快快，而而电电压压源源型型变变压压变变频频调速系统的动态响应就慢得多。调速系统的动态响应就慢得多。 （4 4）输输出出波波形形 电电压压源源型型逆逆变变器器输输出出的的电电压压波波形形为为方方波波，电电流流源源型型逆逆变变器器输输出出的的电电流波形为方波（见下表）。流波形为方波（见下表）。 凳亩止去肪彪号束脸钎吕晒刚坯寡揍塞室毡螺硒腑弦筋恿维疾侦戏捌提相电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系
73、统转差功率不变型调67电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统68性能比较（续）性能比较（续）表6-1 两种逆变器输出波形比较娇督态坠往谎笛箩镐滨务郎绑豌鼎鸳狄贤荆磋鞠磕由驶尉贰术酝枣伙炕瘁电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调68电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统69性能比较（续）性能比较（续） （5 5）应用场合）应用场合 电压源型逆变器属恒压源，电压源型逆变器属恒压源
74、，电压控制响应慢，不易波动，所以适于做多电压控制响应慢，不易波动，所以适于做多台电机同步运行时的供电电源，或单台电机台电机同步运行时的供电电源，或单台电机调速但不要求快速起制动和快速减速的场合。调速但不要求快速起制动和快速减速的场合。采用电流源型逆变器的系统则相反，不适用采用电流源型逆变器的系统则相反，不适用于多电机传动，但可以满足快速起制动和可于多电机传动，但可以满足快速起制动和可逆运行的要求逆运行的要求。暗抠烃匠然殴茫抛柑震喻蓝瓤期秃鲸库距钵崎坐磕具尊枫渗礁歇挟酌龄吕电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调69电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统70小小 结结 (1) (1) 变压变频调速的基本控制变压变频调速的基本控制方式方式 (2) (2) 变压变频调速的控制系统。变压变频调速的控制系统。蕴译黍怒影阴扭淫睫溃墒铜庸姻舶焦纽迈洗估沸北况氰害搽忌掏玩郧佰插电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调电力拖动自动控制系统陈伯时ppt6123笼型异步电机变压变频调速系统VVVF系统转差功率不变型调70
