1、欢迎各位参加变频器技术 培训班,江南大学信控学院 E-mail:,李自先,原则: 轻理论、重基本概念、旨在解决实际问题内容: 变频器的基本原理、应用技术、维护修理要求: 多提问题:听课时的问题、工作中遇到的问题,一.异步电动机变频调速的基本原理,定子转子鼠笼式,1.结构,绕线式:三相转子绕组 可串电阻,定子绕组、铁芯、机座,2.旋转磁场:当三相对称的电流流入三相定子绕组后， 电动机内便会产生旋转磁场.方向:相序决定大小:电流决定转速:f1=50 P 1 2 3 4工频 n0= 3000 1500 1000 750,(亦称同步转速),3.异步电动机的旋转,通入三相电源 产生旋转磁场 转子导条切割
2、磁场 产生感应电动势(电流) 带电导体在磁场中 产生电磁力 对轴心产生二个方向相反、大小相等的电磁转矩 转子旋转,4.转速转子与旋转磁场有相对运动是电动机旋转的原因,5.调速方法 （1）.改变极对数P 调速电机 （2）.改变转差率S 滑差电机 （3）.改变频率 f1 变频调速,(称异步电动机),输 出,三相 50Hz,三相0-50(200)Hz,n-380V,等效正弦波 实际PWM波,输 入,正弦波,380V,6.异步电动机变频调速(实际应用),二 变频器的基本结构,所有变频器其基本结构相同，但具体电路各有差异。,A.主电路(主回路),整流电路：将三相交流电变成脉动直流电。,滤波电路：使脉动直
3、流电成为较平滑的直流电电容器 电压型变频器电感器 电流型变频器,限流电路：限止刚接通电源时的充电电流，以保护整流二极管。,制动电路：吸收泵生电压和增大电机制动转矩。,逆变电路：在驱动电路的控制，将直流电变成交流电。,B.控制电路,保护电路：由取样、放大、处理三部分电路组成。,驱动电路：把CPU送出的PWM信号进行电压和功率放大，控制逆变电路中六个开关器件。,I/O电路：处理变频器对外输入和输出相关信号的电路。,操作面板:一是用于显示，另外作为操作键盘。,CPU:变频器的核心电路，按照相关信号控制变频器的工作 。,开关电源:向控制电路提供所需的直流工作电压。,变频器实物,操作面板,内部整体结构,
4、主控部分(CPU通讯),电路主体结构,驱动电路部分,检测电路部分,主电路,三.变频器的控制方式,变频器的输出电压必须与输出频率按比例变化。 忽略定子绕组漏阻抗,每相定子绕组上的电动势则U1E1=4.44K1w1f1m=Kf1m设 U1=C 不变则m 1/f1 f1 m Tm 电动机功率变小定子电流增大涡流严重 所以 必须使 m=C 要求U1/ f1=C,f1 m 磁饱和,发热,1.U1 / f1=C 控制方式,因为 U1=Z1I1+E1f1较高时 U1较大 Z1I1影响较小f1较低时 U1较低 Z1I1影响较大对于风机水泵型负载能满使用中发现节能效果显著,同时控制也方便，广泛应用 于电力拖动(
5、恒转矩或恒功率负载)。,（1）.采用低频补偿,将Z1I1补上（2）.E1/f1=C 控制方式,2.矢量控制方式,目的:达到直流调速的性能 方法:仿直流调速励磁电流 控制磁场电枢电流 控制转矩 交流电动机转换成直流电动机励磁电流分量转矩电流分量,直流调速,交流电流分解,（一）交流电动机转换成直流电动机,（2）构思框图,3.直接转矩控制方式,对于拖动系统而言 TMTL n TMTL n TM=TL n不变 TM电机转矩 TL负载转矩n 电机转速 电机的电磁转矩TM决定于电机的定子磁链和转子磁链。,通过检测到的定子电压和电流直接在定子坐标下可计算出电动机的电磁转矩。转速和转矩的测量值与给定值进行比较
6、，通过磁通调节器和转速调节器控制逆变器的开关状态，获取相应的空间电压矢量，由空间电压矢量直接 控制电机的转速和电磁转矩，达到调速的目的。,四.变频器的应用,1.变频器的选择 U/f 控制方式 一般性能的调速矢量 直接转矩 高性能的调速风机 水泵型伺服型高压型专用设备型,通用变频器,专用变频器,2.变频器容量的选择,一拖一：一般与电动机的功率相同以下情况需要高一档次:六极 八极电机，加减速时间较短，启动转矩要大。同时启动同时停止 不同时启动不同时停止,一拖几,3.变频器功能参数的设置,无特殊要求默认“出厂设置”，按要求重新设置。,主要功能参数名词解释(1)基本频率电动机电源的额定频率。,(2)最高频率指给定信号为最大值时变频器的输出频率。,
