逆變技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展教學(xué)課件-文庫吧
2025-07-26 10:32 本頁面
【正文】 ???D1 32 Uu ?負載相電壓 負載相電壓 3. 負載相電壓與線電壓 波形 ?t o u2 ?t o u3 ?t o u23 ?t o u31 ?t o u1 D32U ? 2? ?t o u12 ? 2? 相電壓 線電壓 相電壓之間和線電壓之間均相差 120176。 。 絕緣柵雙極型晶體管（ IGBT） 為更大的提高系統(tǒng)可靠性，每個控制系統(tǒng)將采用一個日本三菱公司的第五代，具有欠壓，過流；過熱等保護的智能功率模塊。替代目前的離散 元件組成的功率電路。 IPM不僅把功率開關(guān)器件和驅(qū)動電路集成在一起。而且還內(nèi)藏有過電壓，過電流和過熱等故障檢測電路，并可將檢測信號送到 CPU。它由高速低工耗的管芯和優(yōu)化的門級驅(qū)動電路以及快速保護電路構(gòu)成。即使發(fā)生負載事故或使用不當(dāng)，也可以保證 IPM自身不受損壞。 風(fēng)機、水泵、當(dāng)負載變化時，傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法是調(diào)節(jié)風(fēng)機（水泵）入口開度，或改變電動機的通電時間所占比例（占空比），風(fēng)機（水泵）的風(fēng)（水）壓增大，或電動機頻繁地啟動、制動，浪費大量電能。如采用變頻調(diào)速來調(diào)節(jié)電動機功率，則可以節(jié)約很多電能。 采用逆變技術(shù)主要表現(xiàn)在以下方面： 1 提高效率，節(jié)約電能 鍋爐房 率 在功率變換電路中，電壓變化不大，各種磁性材料允許的磁通密度也不會相差很大。如果能將變壓器繞組中所加電壓的頻率大幅度提高， 由于： E=＝ *WS*B 頻率提高可減小鐵芯面積 S 和繞組匝數(shù) W。 這將使其鐵損減小，同時鐵芯面積的減小和繞組匝數(shù)的減小，也降低了銅損，使變壓器的損耗變得比工頻工作時小，因此節(jié)能 3 調(diào)節(jié)輸出電源的頻率和幅值 控制逆變電路的工作頻率和輸出時間比例，使輸出電壓或電流的頻率和幅值按照要求來靈活地變化。感應(yīng)加熱電源中被加熱金屬件的溫度等 。 4 不停電電源系統(tǒng) 不停電電源（ UPS）主要設(shè)備有充電器和逆變器。正常情況下，電網(wǎng)電源通過充電器為蓄電池充電；在電網(wǎng)停電時逆變器把蓄電池所充直流電逆變成交流電。 UPS已廣泛應(yīng)用于計算機、通信設(shè)備、檢測設(shè)備、消防備用電源等領(lǐng)域中。 要加速電動機制動過程，通常的方法是加入制動電阻來消耗電動機制動發(fā)出的能量，或加入直流電來制動，這就會浪費電能。假如采用有源逆變技術(shù)將這部分能量回饋到電網(wǎng)，就會達到顯著的節(jié)能效果。 5 電動機再生制動的能量反饋 交流電動機和直流電動機在制動過程中，處于發(fā)電狀態(tài)而使直流母線電壓上升。在電力機車、地鐵等方面采用有源逆變系統(tǒng)將能量回饋到電網(wǎng)，可節(jié)約電能，提高安全性能。 6 家用電器 變頻空調(diào)、微波爐、家用電腦、電磁灶等中使用了逆變技術(shù)，達到了節(jié)能減耗，減少體積和改善使用性能的作用。 7 風(fēng)力發(fā)電 風(fēng)力是不均衡的，風(fēng)電機發(fā)出交流電也不穩(wěn)定，不能直接并網(wǎng)或直接供給用電設(shè)備。可先將風(fēng)電機發(fā)的交流電整流成直流電，然后再逆變成比較穩(wěn)定的交流電，并到交流電網(wǎng)上或者直接供給用電設(shè)備。 6 感應(yīng)加熱 中頻爐、高頻爐、電磁灶等設(shè)備利用逆變技術(shù)產(chǎn)生交流電，從而產(chǎn)生交變磁場，金屬在磁場中產(chǎn)生渦流電流而發(fā)熱，從而達到加熱、熔煉的目的。 7 高壓直流輸電 目前我們通常采用的是交流輸變電技術(shù)。但 交流輸電架線復(fù)雜、損耗大、電磁波污染環(huán)境。 這樣直流輸電就成為一個發(fā)展方向。直流輸電過程： 首先把交流電升壓，再整流成高壓直流電，然后進行遠距離輸送，最后逆變成交流電，降壓后供給用電設(shè)備。 微機控制下的逆變系統(tǒng) 潛艇用開關(guān)磁阻電動機微機控制調(diào)速系統(tǒng) ：美國福特公司研制出最早的開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)， 適合于蓄電池供電的電動車輛的傳動。 七十年代中期：美國、英國、加拿大、等國競相發(fā)展 功率從十幾瓦到 50干瓦；調(diào)速范圍從幾轉(zhuǎn) /分到一萬轉(zhuǎn) /分以上的 SRD。 一 .開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展概況 ：我國以較高的起點開始SRD的研究、開發(fā)工作，形成了理論研究與實際應(yīng)用并重的發(fā)展態(tài)勢。 3. 美國等國現(xiàn)已將其用于船舶電力推進、電動車、家用電器及通用工業(yè)，航空燃氣渦輪發(fā)動機等各領(lǐng)域。功率從 10－ 60兆瓦、轉(zhuǎn)速從 10轉(zhuǎn)－ 50萬轉(zhuǎn)。幾乎找不到開關(guān)磁阻電機不適合的領(lǐng)域 ：在我國 SRD已經(jīng)形成 KC系列化產(chǎn)品。 功率等級和中心高按國家 Y系列標準劃分。各大學(xué) /研究所也開發(fā)了各領(lǐng)域應(yīng)用的 SRD。應(yīng)用在油田抽油機。 二 .開關(guān)磁阻電動機： (1).轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，內(nèi)部用多圈電阻；外部用 4－ 20mA信號即可勻滑調(diào)速。 (2).啟動電流小、轉(zhuǎn)矩大僅為額定電流的 30％即可達到額定轉(zhuǎn)矩的 ，適合頻繁換向 (3).效率高于所有的調(diào)速系統(tǒng)，節(jié)能明顯。 (4).功率因素高，對電網(wǎng)無污
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