變頻器內(nèi)部原理培訓(xùn)(已修改)
2025-01-23 21:18 本頁面
【正文】 變頻器 內(nèi)部原理 培訓(xùn) 變頻器： 將電網(wǎng)電壓提供的恒壓恒頻轉(zhuǎn)換成電壓和頻率都可以通過控制改變的轉(zhuǎn)換器，使電動(dòng)機(jī)可以在變頻電壓的電源驅(qū)動(dòng)下發(fā)揮更好的工作性能。 主要的公式 公式： pfn260?4. 44 fN ΦeeiRu???amm ΦIKT ?R為電樞繞組內(nèi)阻， e為旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì) Km:系數(shù)； ? ：磁通； aI：電樞電流 f: 旋轉(zhuǎn)速度； N：線圈匝數(shù)； ? ：磁通 95 50P nT MM? 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理 常用 晶閘管的結(jié)構(gòu) 螺栓型晶閘管 晶閘管模塊 平板型晶閘管外形及結(jié)構(gòu) （ C） 典型全控型器件 引言 常用的 典型全控型器件 （ B） GTR 、 電力 MOSFET 和 IGBT 等器件的 常用封裝形式 。 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管 電力 MOSFET 的結(jié)構(gòu) 是 單極型晶體管 。 導(dǎo)電機(jī)理與小功率 MOS 管相同，但結(jié)構(gòu)上多采用 垂直 導(dǎo)電結(jié)構(gòu) ，又稱為 VMOSFET 。 采用 多元集成結(jié)構(gòu) ，不同的生產(chǎn)廠家采用了不同設(shè)計(jì)。 圖 a ) 為垂直導(dǎo)電雙擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，即 VDMOSFET 。 圖 119 電力 MOSFET 的結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號(hào) （ B） a） b） 絕緣柵雙極晶體管 1 ) IGBT 的結(jié)構(gòu)和工作原理 三端器件： 柵極 G 、 集電極 C 和 發(fā)射極 E 。 IGBT 比 VDMOSFET 多一層 P+ 注入?yún)^(qū) ， 具有很強(qiáng)的通流能力 。 圖 122 IGBT 的結(jié)構(gòu)、簡化等效電路和電氣圖形符號(hào) a) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖 b) 等效電路 c) 簡化等效電路 d) 電氣圖形符號(hào) （ B） 功率模塊與功率集成電路 例：部分功率模塊、 IPM、電力半導(dǎo)體器件及驅(qū)動(dòng)電路 （ A） 8 逆變電路最基本的工作原理 —— 改變兩組開關(guān)切換頻率 ， 可改變輸出交流電頻率 。 圖 51 逆變電路及其波形舉例 a) b) t u o i o t 1 t 2 電阻負(fù)載 時(shí) ， 負(fù)載電流 io 和 uo 的波形相同 ， 相位也相同 。 阻感負(fù)載 時(shí) ， io 相位滯后于 uo ， 波形也不同 。 單相橋式逆變電路 S1 ~ S4 是橋式電路的 4 個(gè)臂 ， 由電力電子器件及輔助電路組成 。 （ B） 9 PWM 控制的基本思想 重要理論基礎(chǔ) —— 面積等效原理 采樣控制理論中的一個(gè)重要結(jié)論： 沖量 相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其 效果基本相同 。 沖量 窄脈沖的面積 效果基本相同 環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同 t ) t ) f ( d ( t O t O f ( t ) 圖 61 形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖 d) 單位脈沖函數(shù) a) 矩形脈沖 b) 三角形脈沖 c) 正弦半波脈沖 t O t O f ( t ) f ( t ) （ B） 10 PWM 控制的基本思想 若要改變等效輸出正弦波 幅值 ，按同一比例改變各 脈沖寬度 即可。 O u 如何用一系列 等幅不等寬的脈沖 來代替一個(gè)正弦半波 SPWM 波 O u （ C） ω t ω t O u ω t V1 和 V2 、 V3 和 V4 的通斷彼此 互補(bǔ) 。 在 ur 和 uc 的 交點(diǎn) 時(shí)刻控制 IGBT 的通斷。 計(jì)算法和調(diào)制法 ur 正半周 ， V1 保持 通 ， V2 保持 斷 。 當(dāng) ur uc 時(shí)使 V4 通 ， V3 斷 ， uo = Ud 。 當(dāng) ur uc 時(shí)使 V4 斷 ， V3 通 ， uo = 0 。 ur 負(fù)半周 ， 請(qǐng)同學(xué)們自己分析 。 圖 65 單極性 PWM 控制方式波形 u r u c u O w t O w t u o u of u o U d U d 表示 uo 的基波分量 （ B） ? 單極性 PWM 控制 方式 （單相橋逆變） 在 ur 和 uc 的交點(diǎn)時(shí)刻控制 IGBT 的通斷。 在 ur 的半個(gè)周期內(nèi)，三角波載波有正有負(fù)，所得 PWM 波也有正有負(fù) ，其幅值只有 177。 Ud 兩種電平 。 同樣在調(diào)制信號(hào) ur 和載波信號(hào) uc 的交點(diǎn)時(shí)刻控制器件的通斷。 ur 正負(fù)半周，對(duì)各開關(guān)器件的控制規(guī)律相同 。 圖 66 雙極性 PWM 控制方式波形 u r u c u O w t O w t u o u of u o U d U d （ B） ? 雙 極性 PWM 控制方式 （單相橋逆變） 計(jì)算法和調(diào)制法 圖 66 雙極性 PWM 控制方式波形 u r u c u O w t O w t u o u of u o U d U d 圖 65 單極性 PWM 控制方
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