论文浅析变频器 的应用研究定稿.doc

论文浅析变频器 的应用研究定稿.doc浅析变频器的应用
摘要：变频器有着很好的发展及应用前景。本文概述变频器在我国的发展和应用及以后我们 在此技术方面应做的工作。
近年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流传动 与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一，电气传动技术面临着一场历史革 命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发 展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改 善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能, 高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公 认为最有发展前途的调速方式。深入了解交流传动与控制技术的走向，具有十分 、变频器调速运行的节能原理实现变频调速的装置称为变频器。 变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器（MCU/DSP）等 部分组成。首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后，形成幅值基 本固定的直流电压加在逆变器上，利用逆变器功率元件的通断控制，使逆变器输 出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里，通过改变矩形脉冲的宽度控制其电 压幅值；通过改变调制周期控制其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压 和频率的控制，而满足变频调速对U/f协调控制的要求。PWM的优点是能消除 或抑制低次谐波，使负载电机在近正弦波的交变电压下运行，转矩脉冲小，调速
范围宽。采用PWM控制方式的电机转速受到上限转速的限制。如对压缩机来讲， 一般不超过7000r / rain。而采用PAM控制方式的压缩机转速可提高1. 5倍左 右，这样大大提高了快速增速和减速能力。同时，由于PAM在调整电压时具有对 电流波形的整形作用，因而可以获得比PWM更高的效率。此外，在抗干扰方面也 有着PWM无法比拟的优越性，可抑制高次谐波的生成，减小对电网的污染。采用 该控制方式的变频调速技术后，电机定子电流下降64% ,电源频率降低30% , 出胶压力降低57%。由电机理论可知，异步电机的转速可表示为：n=60 • f 8
（1—8） /p f s为电机定子频率（也即是电网频率），P电机定子的绕组极对 数，s为转差率。由上式可知，只要转差率不太大，可以近似认为转速n与f s 成正比，这就意味着连续平滑的改变电源频率，就可以实现交流电动机大范围的 连续平滑调速。例如一个额定转速3000转/分的电动机，由变频器供电，若启 动频率设定为5HZ,那么变频器可以运行在5—50HZ之间的任一频率上，则电动 机可以运行在30。——3000转/分之间的任一转速上•电动机由市电启动，启动 平衡，力矩大又节能。50HZ380V的市电经过整流滤波环节后成为直流电，再经 过逆变环节变成了频率和幅度都可调的交流电。在变频器主回路中电能经过了交 流——直流——交流的变换，所以这类变频器称作交——直——交类变频器。 二、我国变频器技术的发展及应用概况（一）变频器的发展随着生产技术的不 断发展，直流拖动的薄弱环节逐步显露出来。由于换向器的存，直流电机的维护
量加大，单机容量、最高转速以及使用环境都受到限制。人们开始转向结构简单、 运行可靠、维护方便、价格低廉的异步电动机。但异步电动机的调速性能难以满 足生产的需要。于是，从20世纪30年代开始，人们致力于