【正文】 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 1 2022/5/28 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 2 2022/5/28 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 知識(shí)目標(biāo)： 了解矢量控制變頻器基本原理； 認(rèn)識(shí)通用變頻器在采用不同分類(lèi)方法的各類(lèi)型變頻器的特性； 掌握通用變頻器的基本結(jié)構(gòu)、原理； 掌握通用變頻器的 SPWM控制的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)勢(shì)。 能力目標(biāo)： 掌握 IGBTSPWMVVVF交流調(diào)速系統(tǒng)組成。 掌握 SPWM、矢量調(diào)制方式下 V/F曲線測(cè)定方法。 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 4 2022/5/28 概 述 變頻調(diào)速概述 直流調(diào)速系統(tǒng)具有較優(yōu)良的靜、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，因此，在過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域大多為直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。 如今，由于全控型電力電子器件（如 BJT、 IGBT）的發(fā)展、 SWPM專(zhuān)用集成芯片的開(kāi)發(fā)、交流電動(dòng)機(jī)矢量變換控制技術(shù)以及單片微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使得交流調(diào)速的性能獲得極大的提高，在許多方面已經(jīng)可以取代直流調(diào)速系統(tǒng)，特別是各類(lèi)通用變頻器的出現(xiàn)，使交流調(diào)速已逐漸成為電氣傳動(dòng)中的主流。 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 5 2022/5/28 通用變頻器具有調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、運(yùn)行效率高、功率因數(shù)高、操作方便且便于同其他設(shè)備接口等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用越來(lái)越廣泛，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。 目前 ,市場(chǎng)主流的變頻器種類(lèi)有 : ABB公司 ACS系列、西門(mén)子公司的 MICROMASTER系列和6SE70系列、富士電機(jī)公司的 FRNG9S/P9S系列、三菱電機(jī)公司的 FRA540/FRF540系列、安川公司的 VS616G5系列、三肯公司的 SAMCOI/IP系列等。 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 6 2022/5/28 （ 1）西門(mén)子 圖 21 MICROMASTER 4(MM4)系列（通用型變頻器） 圖 22 SIMOVERT MASTERDRIVES 6SE7系列（工程型變頻器） 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 7 2022/5/28 （ 2） ABB 圖 23 ACS600、 ACS800、 ACS1000系列 （ 3）三菱 圖 24 FRA5 FRF5 FRA241E、 FRF700系列 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 8 2022/5/28 目前人們所說(shuō)的交流調(diào)速傳動(dòng)，主要是指采用電子式電力變換器對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速傳動(dòng)。除變頻以外的另一些簡(jiǎn)單的調(diào)速方案，例如變極調(diào)速、定子調(diào)壓調(diào)速、轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速等，雖然仍在特定場(chǎng)合有一定的應(yīng)用，但由于其性能較差，終將會(huì)被變頻調(diào)速所取代。 交流調(diào)速傳動(dòng)控制技術(shù)之所以發(fā)展得如此迅速，和如下一些關(guān)鍵性技術(shù)的突破性進(jìn)展有關(guān)，它們是電力電子器件（包括半控型和全控型器件）的制造技術(shù)、基于電力電子電路的電力變換技術(shù)、交流電動(dòng)機(jī)的矢量變換控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)、 PWM（ Pulse Width Modulation）技術(shù)以及以微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)的全數(shù)字化控制技術(shù)等。 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 9 2022/5/28 通用變頻器概述 眾所周知，直流調(diào)速系統(tǒng)具有較為優(yōu)良的靜、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。在很長(zhǎng)的一個(gè)歷史時(shí)期內(nèi)，調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域基本上被直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)所壟斷。 直流電動(dòng)機(jī)雖有調(diào)速性能好的優(yōu)越，但也有一些固有的難于克服的缺點(diǎn)，主要是機(jī)械式換向器帶來(lái)的弊端。 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 10 2022/5/28 （ 1）直流電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn) 維修工作量大，事故率高； 容量、電壓、電流和轉(zhuǎn)速的上限值，均受到換向條件的制約，在一些大容量、特大容量的調(diào)速領(lǐng)域中無(wú)法應(yīng)用； 使用環(huán)境受限，特別是在易燃易爆場(chǎng)合難于應(yīng)用。 （ 2）交流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 容量、電壓、電流和轉(zhuǎn)速的上限，不像直流電動(dòng)機(jī)那樣受限制； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低； 堅(jiān)固耐用，事故率低，容易維護(hù)。 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 11 2022/5/28 但交流電動(dòng)機(jī)的最大缺點(diǎn)是調(diào)速困難，簡(jiǎn)單調(diào)速方案的性能指標(biāo)不佳。 隨著交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的理論問(wèn)題的突破和調(diào)速裝置（主要是變頻器）性能的完善，交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速性能差的缺點(diǎn)已經(jīng)得到了克服。目前，交流調(diào)速系統(tǒng)的性能已經(jīng)可以和直流調(diào)速系統(tǒng)相匹敵，甚至可以超過(guò)直流系統(tǒng)。 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 12 2022/5/28 60年代中期，普通晶閘管、小功率晶體管的實(shí)用化，使交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速也進(jìn)入了實(shí)用化。采用晶閘管的同步電動(dòng)機(jī)自控式變頻調(diào)速系統(tǒng)、采用電壓型或電流型晶閘管變頻器的籠型異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（包括不屬變頻方案的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)）等先后實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化，使變頻調(diào)速開(kāi)始成為交流調(diào)速的主流。 2. 通用變頻器的發(fā)展 通用變頻器 原理及應(yīng)用 四川機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 .電子電氣工程系 學(xué)習(xí)情境 2：變頻器的結(jié)構(gòu)、原理分析 1 13 2022/5/28 此后的 20多年中，電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)以驚人的速度向前發(fā)展，變頻調(diào)速傳動(dòng)技術(shù)也隨之取得了日新月