变频器原理图.doc

:..目前,通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器,通常尤以电压器变频器为通用,其主回路图(),它是变频器核心电路,由整流回路(交—直交换),直流滤波电路(能耗电路)及逆变电路(直—交变换)组成,当然还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分。1),通用变频器整流电路是由三相桥式整流桥组成。它功能是将工频电源进行整流,经中间直流环节平波后为逆变电路与控制电路提供所需直流电源。三相交流电源一般需经过吸收电容与压敏电阻网络引入整流桥输入端。网络作用,是吸收交流电网高频谐波信号与浪涌过电压,从而避免由此而损坏变频器。当电源电压为三相380V时,整流器件最大反向电压一般为1200—1600V,最大整流电流为变频器额定电流两倍。2)滤波电路逆变器负载属感性负载异步电动机,无论异步电动机处于电动或发电状态,在直流滤波电路与异步电动机之间,总会有无功功率交换,这种无功能量要靠直流中间电路储能元件来缓冲。同时,三相整流桥输出电压与电流属直流脉冲电压与电流。为了减小直流电压与电流波动,直流滤波电路起到对整流电路输出进行滤波作用。通用变频器直流滤波电路大容量铝电解电容,通常是由若干个电容器串联与并联构成电容器组,以得到所需耐压值与容量。另外,因为电解电容器容量有较大离散性,这将使它们随电压不相等。因此,电容器要各并联一个阻值等相匀压电阻,消除离散性影响,因而电容寿命则会严重制约变频器寿命。3)逆变电路逆变电路作用是在控制电路作用下,将直流电路输出直流电源转换成频率与电压都可以任意调节交流电源。逆变电路输出就是变频器输出,所以逆变电路是变频器核心电路之一,起着非常重要作用。最常见逆变电路结构形式是利用六个功率开关器件(GTR、IGBT、GTO等)组成三相桥式逆变电路,有规律控制逆变器中功率开关器件导通与关断,可以得到任意频率三相交流输出。通常中小容量变频器主回路器件一般采用集成模块或智能模块。智能模块内部高度集成了整流模块、逆变模块、各种传感器、保护电路及驱动电路。如三菱公司生产IPMPM50RSA120,富士公司生产7MBP50RA060,西门子公司生产BSM50GD120等,内部集成了整流模块、功率因数校正电路、IGBT逆变模块及各种检测保护功能。模块典型开关频率为20KHz,保护功能为欠电压、过电压与过热故障时输出故障信号灯。逆变电路中都设置有续流电路。续流电路功能是当频率下降时,异步电动机同步转速也随之下降。为异步电动机再生电能反馈至直流电路提供通道。在逆变过程中,寄生电感释放能量提供通道。另外,当位于同一桥臂上两个开关,同时处于开通状态时将会出现短路现象,并烧毁换流器件。所以在实际通用变频器中还设有缓冲电路等各种相应辅助电路,以保证电路正常工作与在发生意外情况时,对换流器件进行保护。1、基本概念 (1)VVVF改变电压、改变频率(VariableVoltageandVariableFrequency)缩写。(2)CVCF恒电压、恒频率(ConstantVoltageandConstantFrequency)缩写。各国使用交流供电电源,无论是用于家庭还是用于工厂,其电压与频率均200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz)。通常,把电压与频率固定不变交流电变换为电压或频率可变交流电装置称作“变频器”。为了产生可变电压与频率,该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC),我们把实现这种转换装置称为“变频器”(inverter)。变频器也可用于家电产品。使用变频器家电产品中不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。用于电机控制变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。但用于荧光灯变频器主要用于调节电源供电频率。汽车上使用由电池(直流电)产生交流电设备也以“inverter”名称进行出售。变频器工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率波动及电源瞬间断电。?(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:4极电机60Hz1,800[r/min],4极电机50Hz1,500[r/min],电机旋转速度同频率成比例。本文中所指电机为感应式交流电机,在工业领域所使用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)旋转速度近似地取决于电机极数与频率。电机极数是固定不变。由于极数值不是一个连续数值(为2倍数,例如极数为2,4,6),所以不适合改变极对数来调节电机速度。另外,频率是电机供电电源电信号,所以该值能够在