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1、Process Control & Instrumentation Technology主要内容主要内容t电力电子元件电力电子元件t变频器原理变频器原理t变频器应用变频器应用t变频高次谐波与谐波抑制变频高次谐波与谐波抑制t变频噪声与噪声衰减变频噪声与噪声衰减 1;.Process Control & Instrumentation Technology电力电子元件电力电子元件 tSCR、GTO、GTR、IGBT、MOS、MCT 等；tIGBT是电力MOSFET和GTR的有机结合，具有MOSFET驱动功率小、开关频率高和GTR工作电流大的特点；tMCT（门控晶闸管）是MOSFET和SCR的有机结
2、合。 2;.Process Control & Instrumentation Technology变频器原理变频器原理 t将频率、电压固定的交流电变换成频率、电压连续可调的三相交流电源。 t变频时应保持每极磁通m为额定值不变。t由于 ，故要求V/f不变。t转 矩 提 升 ：低压时，人 为 地 把 电 压 V抬 高 一 些 ，以 便 近 似 地 补 偿 定 子 压 降 。 3;.Process Control & Instrumentation Technology变频器主回路示意图4;.Process Control & Instrumentation Technology主电路t整流器t将
3、电网的交流电变为直流电。t滤波器t将整流器输出的脉动直流变成平稳的直流电。t逆变器t将直流电变成交流电供给负载。5;.Process Control & Instrumentation Technology输入点t模拟量输入点t频率的给定；t输入PID反馈信号等。t开关量输入点t给出正转反转命令；t设定多种命令信号等。6;.Process Control & Instrumentation Technology输出点t模拟量输出点t输出模拟监视信号；t脉冲输出t输出脉冲监视信号；t开关量输出点t输出各种开关量监视信号；t输出总报警信号等。7;.Process Control & Instrum
4、entation Technology设计电路举例8;.Process Control & Instrumentation Technology变频器应用变频器应用 t变频器与笼型电动机的结合是交流电动机调速系统的最佳选择。特点：t显著的节能效果；t较高的控制精度及较宽的调速范围；t便于使用和维护；t易于实现自动控制及远程控制等性能 。9;.Process Control & Instrumentation Technology变频在泵流量控制中的应用t风机、水泵的特点：负载转矩与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。t以前的电机以定速运转，用挡板阀门调节风量、水量。t改用根据所需要的风
5、量、水量调节转速就可获得大量节电效果。t应 用 表 明 ，一般节 约 动 力 达 40%以 上 。 10;.Process Control & Instrumentation Technology流量、扬程、轴功率 与转速关系t流量：t扬程：t轴功率：11;.Process Control & Instrumentation Technology变频高次谐波与谐波抑制变频高次谐波与谐波抑制 t高次谐波：基频（通常为电源频率）倍数的频率。12;.Process Control & Instrumentation Technology变频高次谐波与谐波抑制变频高次谐波与谐波抑制t畸波：单个基波与几
6、个高次谐波组合在一起。tn=pk1（p=脉冲数，k=1，2，3），通用变频器中三相整流器产生5次，7次，11次，13次高次谐波。它的谐波含量（谐波内容）为1/n，谐波级数增加，谐波量值减少。t在变频器电源侧连接AC电抗器或在DC电路中安装DC电抗器或同时进行，可抑制谐波电流。13;.Process Control & Instrumentation Technology高次谐波与噪声的区别 14;.Process Control & Instrumentation Technology变频噪声与噪声衰减变频噪声与噪声衰减 15;.Process Control & Instrumentatio
7、n Technology噪声的空中传播 t变频器产生的噪声在空中辐射和传播的3种路径： t变频器辐射；t变频器输入侧电源电线的辐射； t变频器输出侧到电机连接电线的辐射。 16;.Process Control & Instrumentation Technology电磁感应噪声 t变频器输入/输出的电流产生的磁场，感应到周围设备的电流侧和信号侧，使周围设备受到噪声的影响。t当平行布线或成束布线时，走线范围越大，感应噪声也就越大。 17;.Process Control & Instrumentation Technology静电感应噪声、电回路传播噪声 t变频器输入输出侧由电流产生的磁场通过静电容耦合到信号线端，并传播到受影响的设备。 t变频器产生的高频噪声通过电源线传播到周围设备。 18;.Process Control & Instrumentation Technology常采用如下噪声衰减技术常采用如下噪声衰减技术 t电源电线的噪声衰减 t在变频器和电源线之间接入滤波器将减小主传导噪声。 t变频器到电机配线噪声辐射衰减 t金属导线管；t电缆埋入水泥坑里或放置在室内的水泥围中。t变频器辐射噪声的衰减 t变频器装在一个金属箱里，在供电电源上安装一个噪声滤波器。19;.
