《变频器基本原理及结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变频器基本原理及结构（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 Excluding XX with their own organisation2024/9/181MC SERVICE变频器基本原理变频器基本原理 Danfoss 传动服务传动服务1 Excluding XX with their own organisation2024/9/182MC SERVICEDanfoss 传动服务传动服务什么是变频器什么是变频器? ? 变频器是变频器是利用电力半导体器件的通断作用利用电力半导体器件的通断作用将固定频率的电源将固定频率的电源( (一般为一般为380V, 50HZ)380V, 50HZ)变为频率和电压可调的电能控制装置变为频率和电压可调的电能控制
2、装置 各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均频率均200V/60Hz200V/60Hz（50Hz50Hz）或）或100V/60Hz100V/60Hz（50Hz50Hz），等等。通常，把电压），等等。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作和频率固定不变的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。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（变换为直流电（DCDC）。把直流电（）。把直
3、流电（DCDC）变换为交流电（）变换为交流电（ACAC）的装置，其）的装置，其科学术语为科学术语为“inverter”(“inverter”(逆变器逆变器) )。由于变频器设备中产生变化的电压。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫或频率的主要装置叫“inverter”“inverter”，故该产品本身就被命名为，故该产品本身就被命名为“inverter”“inverter”，即：变频器。，即：变频器。现在使用的变频器主要采用交现在使用的变频器主要采用交直直交方交方式（式（VVC PLUS变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器
4、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。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。流储能和缓冲无功功率。 1 Excluding XX with their own organ
5、isation2024/9/183MC SERVICEDanfoss 传动服务传动服务为什么要使用变频器为什么要使用变频器? ? 变频器用来对电动机变频器用来对电动机( (一般为交流异步电动机一般为交流异步电动机) )进行调速进行调速. .电机的旋转速度为什么能够自由地改变？电机的旋转速度为什么能够自由地改变？ 电机的转速电机的转速 = 120(秒秒)频率（频率（Hz)/电机的磁极数电机的磁极数 - 电机的转差率电机的转差率 1 Excluding XX with their own organisation2024/9/184MC SERVICEDanfoss 传动服务传动服务 电机的工作原
6、理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值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（为不是一个连续的数值（为2 2的倍数，例如极数为的倍数，例如极数为2 2，4 4，6 6），所以不），所以不适和改变该值来调整电机的速度。另外，频率是电机供电电源的电适和改变该值来调整电机的速度。另外，频率是电机供电电源的电信号，所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的信号，所以该值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，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
7、设备。改变频率和电压是最优的电机控是做为电机调速设备的优选设备。改变频率和电压是最优的电机控制方法制方法 。但是，如果仅改变频率，电机将被烧坏。特别是当频率降但是，如果仅改变频率，电机将被烧坏。特别是当频率降低时，该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生，变频器低时，该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压，例如：为了使电机的旋转在改变频率的同时必须要同时改变电压，例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从速度减半，变频器的输出频率必须从50Hz50Hz改变到改变到25Hz25Hz，这时变频器，这时变频器的输出电压就必须从的输出电压
8、就必须从400V400V改变到约改变到约200V200V。电机的旋转速度为什么能够自由地改变？电机的旋转速度为什么能够自由地改变？1 Excluding XX with their own organisation2024/9/185MC SERVICEDanfoss 传动服务传动服务为什么变频器的频率与电压成比例的改变？为什么变频器的频率与电压成比例的改变？ 异步异步电动电动机的机的转转矩是矩是电电机的磁通机的磁通与与转转子内流子内流过电过电流之流之间间相互作用而相互作用而产产生的，在生的，在额额定定频频率下，如果率下，如果电压电压一定一定而只降低而只降低频频率，那么磁通就率，那么磁通就过过
9、大，磁大，磁回路回路饱饱和，和，严严重重时时将将烧烧毁毁电电机。因此，机。因此，频频率与率与电压电压要成比例地改要成比例地改变变，即改，即改变变频频率的同率的同时时控制控制变频变频器器输输出出电压电压，使，使电动电动机的磁通保持一定，避免弱磁和机的磁通保持一定，避免弱磁和磁磁饱饱和和现现象的象的产产生。生。 1 Excluding XX with their own organisation2024/9/186MC SERVICEDanfoss 传动服务传动服务采用采用变频变频器运器运转时转时，电电机的起机的起动电动电流、起流、起动转动转矩怎矩怎样样？ 采用采用变频变频器运器运转转，随着，随着
10、电电机的加速相机的加速相应应提提高高频频率和率和电压电压，起，起动电动电流被限制在流被限制在150%额额定定电电流以下流以下(根据机种不同，根据机种不同，为为125%200%)。用。用工工频电频电源直接起源直接起动时动时，起，起动电动电流流为为67倍，因倍，因此，将此，将产产生机械生机械电电气上的冲气上的冲击击。采用。采用变频变频器器传传动动可以平滑地起可以平滑地起动动(起起动时间变长动时间变长)。起。起动电动电流流为额为额定定电电流的流的1.21.5倍，起倍，起动转动转矩矩为为70%120%额额定定转转矩；矩；对对于于带带有有转转矩自矩自动动增增强强功能的功能的变频变频器，起器，起动转动转矩
11、矩为为100%以上，可以以上，可以带带全全负载负载起起动动。 1 Excluding XX with their own organisation2024/9/187MC SERVICEDanfoss 传动服务传动服务电动机调速的目的电动机调速的目的: : 1. 1. 节能。如风机，泵类负载节能。如风机，泵类负载 2. 2. 工艺要求。如恒压供水，空调控制，张力控制，工艺要求。如恒压供水，空调控制，张力控制， 定位控制，同步控制。定位控制，同步控制。1 Excluding XX with their own organisation2024/9/188MC SERVICEDanfoss 传动服
12、务传动服务变频器是一种高科技电子产品变频器是一种高科技电子产品, , 它综合了以下学科它综合了以下学科: :- 电力电子技术(大功率器件: SCR, GTO, GTR, IGBT, IGCT,IEGT) - 微电子技术(超大规模集成电路, DSP处理芯片)- 自动控制技术(PID控制, 模糊控制, 自适应控制,神经元控制等)- 电机控制理论(电压矢量控制, 磁通矢量控制, 直接转矩控制等)- 通讯技术(Profibus, Devicenet,Modbus等现场总线)- 多种应用知识(钢铁,造纸,纺织等等)1 Excluding XX with their own organisation202
13、4/9/189MC SERVICEDanfoss 传动服务传动服务Danfoss VLT系列系列变频器的基本结构变频器的基本结构 1 Excluding XX with their own organisation2024/9/1810MC SERVICEDanfoss 传动服务传动服务1 Excluding XX with their own organisation2024/9/1811MC SERVICEDanfoss 传动服务传动服务1 Excluding XX with their own organisation2024/9/1812MC SERVICEDanfoss 传动服务传动服务 VLT52025302 1 Excluding XX with their own organisation2024/9/1813MC SERVICEDanfoss 传动服务传动服务
