交直交变频器.doc

交直交变频器一变频器开发基础三相交流异步电动机发明于1881年,一经问世,便以起结构简单,坚固,价格低廉二迅速的在电力拖动领域成为拖动系统中:骄子:。但正式由于其结构,在调速性能上使其失去欢颜。从异步电动机的转速公式n=60f/p(1-s),可知。除变频{f}调速以外,异步电机调速基本途径有:1改变极对数{p}。2改变转差率{s}。显然其调速缺点为调速范围低,工作效率下降,负载能力不一致,消耗电能多,机械特性较软,控制电路较复杂。科技的进步,社会的发展,要求生产机械对电动机进行无级调速满足工艺要求是多么的迫切。随着20世纪60年代功率晶闸管{SCR},70年代功率晶体管{GTR},可关断晶闸管{GTO},80年代绝缘栅双极晶体管{IGBT}的相继开发,把变频器由希望,推广,发展到今天的普及阶段。二变频器基本结构目前应用的最广泛的是交直交变频器,其基本结构如图所示:其工作过程是先将三相{或单相}不可调工频电源经过整流桥整流成直流电,再经过逆变桥把直流电逆变成频率任意可调的交流电,以实现无级调速。逆变器的原理框图三功率部分交直交变频器的主电路如图所示,变频器调速过程中出现的许多现象都应通过主电路来进行分析,因此,熟悉主电路的结构,透彻了解各部分的原理,具有十分重要的意义。1交-直变换电路?图,(VD1-VD6)为交直变换全波整流电路,在中小容量变频器中,整流器件采用不可控整流二极管或二极管模块。(2)图中(CF1CF2)为滤波电容器,由于交流电被整流出的直流电中会有交流含量,为了获取平稳的直流电而设置滤波电容。(3)因为电解电容器的电容量有较大的离散性,故电容器组CF1和CF2的电容量常不能完全相等,这将导致各自压降不相等。为了使其压降相等,在CF1CF2旁各并联一个阻值相等的均压电阻RC1和RC2。(4)(RHHL)为电源指示电路,除此之外HL也具有提示保护的作用,当变频器切断电源后,交-直变换能耗电路直-交变换由于CF的容量较大,导致CF的电压高,如不放完电,对人身安全会构成威胁。(5)(RLSL)为限流电路。当变频器刚接入电源的瞬间,将有一个很大的冲击电流经整流桥到滤波电容,使整流桥可能因此受到损坏,限流电阻RL就是为了削弱该冲击电流而串联在整流桥和滤波电容之间。限流电阻常接在电路中会影响到直流电压U,也增大了电路的损耗,所以当U增大到一定程度时,令短路开关SL接通切除RL。2能耗电路(RBVB)为能耗电路。电动机的降速和停机通过逐渐减少频率来实现,但由于机械惯性的原因,导致电机处于再生制动状态,它将引起直流U升高,过高的直流电压将使变频器件受到损害,因此当直流电压超过一定值时,就要求提供一条放电回路将再生的电能消耗掉,所以制动单元中VBRB起到和消耗电能的作用。3直-交变换电路(1)三相逆变桥工作原理,以单相逆变为例,如图:单相逆变原理图a:前半周期,令V1V4导通,V2V3截止,则负载ZL上所得电压为a:-:b:+:b:后半周期,令V1V4截止,V2V3导通,则负载ZL上所得电压为a:+:b:-:上述两种状态不断交替进行,则负载ZL上所得到的便是交流电压了。这就是直流电变为交流电的逆变过程,三相逆变桥的工作过程与单相逆变桥相同,只要注意三相之间互隔T/3就行了,如图:三相逆变原理图(2)续流电路(VD7-VD12)其作用为电动机绕阻的无功电流返