【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 高。 變頻調(diào)速是調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速，可以從高速到低速都保持很小的轉(zhuǎn)差率，效率高、調(diào)速范圍大、精度高，是交流電動(dòng)機(jī)一種比較理想的調(diào)速方案。 在變頻控制方式上又可分為變壓變頻調(diào)速，矢量控制變頻調(diào)速和直接轉(zhuǎn)矩控制變壓變頻調(diào)速等幾種。 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 25 2022/5/28 異步電機(jī)變頻調(diào)速的基本控制方式（ U/f控制） 為了保持電動(dòng)機(jī)的負(fù)載能力，應(yīng)保持氣隙主磁通 Φm不變，這就要求降低供電頻率的同時(shí)降低感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，保持 E1/f1=常數(shù)，即保持電動(dòng)勢(shì)與頻率之比為常數(shù)進(jìn)行控制。這種控制又稱為恒磁通變頻調(diào)速，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式。 1. 基頻以下的恒磁通變頻調(diào)速 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 26 2022/5/28 ※ 說(shuō)明： 由異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩公式 T=KmΦI2cosφ 2 （式 24） （轉(zhuǎn)矩常數(shù) Km，轉(zhuǎn)子電流 I2，轉(zhuǎn)子電路功率因素 cosφ 2） 得 T∝ Φ，即“恒磁通變頻調(diào)速”屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式”。 但是， E1難于直接檢測(cè)和直接控制。當(dāng)頻率較高時(shí)， E1和 f1的值較高，定子的漏阻抗壓降（主要是定子電阻壓降）相對(duì)較小，如忽略不計(jì)，則可以近似地保持定子相電壓 U1和頻率 f1的比值為常數(shù)，即認(rèn)為 U1= E1，保持 U1/f1=常數(shù)即可。這就是恒壓頻比控制方式，是近似恒磁通控制。 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 27 2022/5/28 當(dāng)頻率較低時(shí)， U1和 E1都變小，定于漏阻抗壓降（主要是定子電阻壓降）不能再忽略。這種情況下，可以人為地適當(dāng)提高定子電壓以補(bǔ)償定子電阻壓降的影響，使氣隙磁通基本保持不變。近似的保持 E1/f1=常數(shù)的關(guān)系。 如圖 26所示（參見(jiàn)教材 P67圖 24），其中 1為U1/f1=C時(shí)的電壓、頻率關(guān)系， 2為有電壓補(bǔ)償時(shí)（近似的E1/f1=C）的電壓、頻率關(guān)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 28 2022/5/28 圖 26 U1/f1關(guān)系 1U1/f1=C 2— 近似 E1/f1=C 這是考慮由基頻開(kāi)始向上調(diào)速的情況。頻率由額定值f1N向上增大，但電壓 U1；受額定電壓 U1N的限制不能再升高，只能保持 U1=U1N不變。必然會(huì)使主磁通隨著 f1的上升而減小，相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速的情況，屬于近似的恒功率調(diào)速方式。 2. 基頻以上的弱磁變頻調(diào)速 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 29 2022/5/28 （ 1）異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的基本控制方式（圖 27） 圖 27 異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)的控制特性 3．結(jié)論 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 30 2022/5/28 （ 2）異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的機(jī)械特性（圖 28） 圖 28 異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的機(jī)械特性 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 31 2022/5/28 （ 3） VVVF（變壓變頻） 異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速必須按照一定的規(guī)律同時(shí)改變其定子的電壓和頻率，即必須通過(guò)變頻裝置獲得電壓頻率均可調(diào)節(jié)的供電電源，實(shí)現(xiàn)所謂的 VVVF（ Variable Voltage Variable Freqency）調(diào)速控制。 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 32 2022/5/28 變頻器的基本構(gòu)成 變頻器由主電路（整流器、中間直流環(huán)節(jié)（中間直流儲(chǔ)能環(huán)節(jié)）、逆變器）和控制電路組成，如圖 29所示。 圖 29 變頻器的基本構(gòu)成 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 33 2022/5/28 關(guān)于變流器名稱的說(shuō)明 ： 對(duì)于交 直 交變頻器，在不涉及能量傳遞方向的改變時(shí)，我們常簡(jiǎn)明地稱變流器 I為整流器，變流器 II為逆變器（見(jiàn)圖 29），而把圖中 I、 II、 III總起來(lái)成為變頻器（日本資料則總稱為逆變器）。 實(shí)際上，對(duì)于再生能量回饋型變頻器， I、 II兩個(gè)變流器均可能有兩種工作狀態(tài)：整流狀態(tài)和逆變狀態(tài)。 當(dāng)討論中涉及變流器工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)， I、 II不再簡(jiǎn)稱為“整流器”和“逆變器”，而稱為“網(wǎng)側(cè)變流器”和“負(fù)載變流器”。 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 34 2022/5/28 變頻器的分類 前言： 變頻器總體分為“交 交變頻器”與“交 直 交變頻器”兩種，如圖 210所示。 圖 210 變頻器的結(jié)構(gòu)框圖 a）交 交變頻器 b）交 直 交變頻器 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 35 2022/5/28 交 交變頻器在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有明顯的中間直流環(huán)節(jié)（或者叫“中間直流儲(chǔ)能環(huán)節(jié)”、或“中間濾波環(huán)節(jié)”），來(lái)自電網(wǎng)的交流電被直接變換為電壓、頻率均可調(diào)的交流電，所以稱為直接式變頻器。 交 直 交變頻器有明顯的中間直流環(huán)節(jié)，工作時(shí)，首先把來(lái)自電網(wǎng)的交流電變換為直流電，經(jīng)過(guò)中間直流環(huán)節(jié)之后，再通過(guò)逆變器變換為電壓、頻率均可調(diào)的交流電，故又稱為間接式變頻器。 交 直 交變頻器（間接式變頻器）可按不同角度進(jìn)行如下分類： 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 36 2022/5/28 按直流電源的性質(zhì)分類 根據(jù)圖 210交 直 交變頻器中間直流環(huán)節(jié)是電容性還是電感性，可以將其劃分為電壓（源）型或電流（源）型。 當(dāng)逆變器輸出側(cè)的負(fù)載為交流電動(dòng)機(jī)時(shí)，在負(fù)載和直流電源之間將有無(wú)功功率的交換。用于緩沖無(wú)功功率的中間直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件可以是電容或是電感，據(jù)此，變頻器