【文章內容簡介】 高。 變頻調速是調節(jié)同步轉速，可以從高速到低速都保持很小的轉差率，效率高、調速范圍大、精度高，是交流電動機一種比較理想的調速方案。 在變頻控制方式上又可分為變壓變頻調速，矢量控制變頻調速和直接轉矩控制變壓變頻調速等幾種。 通用變頻器 原理及應用 四川機電職業(yè)技術學院 .電子電氣工程系 學習情境 2：變頻器的結構、原理分析 1 25 2022/5/28 異步電機變頻調速的基本控制方式（ U/f控制） 為了保持電動機的負載能力，應保持氣隙主磁通 Φm不變，這就要求降低供電頻率的同時降低感應電動勢，保持 E1/f1=常數(shù)，即保持電動勢與頻率之比為常數(shù)進行控制。這種控制又稱為恒磁通變頻調速，屬于恒轉矩調速方式。 1. 基頻以下的恒磁通變頻調速 通用變頻器 原理及應用 四川機電職業(yè)技術學院 .電子電氣工程系 學習情境 2：變頻器的結構、原理分析 1 26 2022/5/28 ※ 說明： 由異步電動機轉矩公式 T=KmΦI2cosφ 2 （式 24） （轉矩常數(shù) Km，轉子電流 I2，轉子電路功率因素 cosφ 2） 得 T∝ Φ，即“恒磁通變頻調速”屬于“恒轉矩調速方式”。 但是， E1難于直接檢測和直接控制。當頻率較高時， E1和 f1的值較高，定子的漏阻抗壓降（主要是定子電阻壓降）相對較小，如忽略不計，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 原理及應用 四川機電職業(yè)技術學院 .電子電氣工程系 學習情境 2：變頻器的結構、原理分析 1 27 2022/5/28 當頻率較低時， 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，可以人為地適當提高定子電壓以補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)的關系。 如圖 26所示（參見教材 P67圖 24），其中 1為U1/f1=C時的電壓、頻率關系， 2為有電壓補償時（近似的E1/f1=C）的電壓、頻率關系。 通用變頻器 原理及應用 四川機電職業(yè)技術學院 .電子電氣工程系 學習情境 2：變頻器的結構、原理分析 1 28 2022/5/28 圖 26 U1/f1關系 1U1/f1=C 2— 近似 E1/f1=C 這是考慮由基頻開始向上調速的情況。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。必然會使主磁通隨著 f1的上升而減小，相當于直流電動機弱磁調速的情況，屬于近似的恒功率調速方式。 2. 基頻以上的弱磁變頻調速 通用變頻器 原理及應用 四川機電職業(yè)技術學院 .電子電氣工程系 學習情境 2：變頻器的結構、原理分析 1 29 2022/5/28 （ 1）異步電動機變頻調速的基本控制方式（圖 27） 圖 27 異步電動機變頻調速時的控制特性 3．結論 通用變頻器 原理及應用 四川機電職業(yè)技術學院 .電子電氣工程系 學習情境 2：變頻器的結構、原理分析 1 30 2022/5/28 （ 2）異步電動機變頻調速的機械特性（圖 28） 圖 28 異步電動機變頻調速的機械特性 通用變頻器 原理及應用 四川機電職業(yè)技術學院 .電子電氣工程系 學習情境 2：變頻器的結構、原理分析 1 31 2022/5/28 （ 3） VVVF（變壓變頻） 異步電動機的變頻調速必須按照一定的規(guī)律同時改變其定子的電壓和頻率，即必須通過變頻裝置獲得電壓頻率均可調節(jié)的供電電源，實現(xiàn)所謂的 VVVF（ Variable Voltage Variable Freqency）調速控制。 通用變頻器 原理及應用 四川機電職業(yè)技術學院 .電子電氣工程系 學習情境 2：變頻器的結構、原理分析 1 32 2022/5/28 變頻器的基本構成 變頻器由主電路（整流器、中間直流環(huán)節(jié)（中間直流儲能環(huán)節(jié)）、逆變器）和控制電路組成，如圖 29所示。 圖 29 變頻器的基本構成 通用變頻器 原理及應用 四川機電職業(yè)技術學院 .電子電氣工程系 學習情境 2：變頻器的結構、原理分析 1 33 2022/5/28 關于變流器名稱的說明 ： 對于交 直 交變頻器，在不涉及能量傳遞方向的改變時，我們常簡明地稱變流器 I為整流器，變流器 II為逆變器（見圖 29），而把圖中 I、 II、 III總起來成為變頻器（日本資料則總稱為逆變器）。 實際上，對于再生能量回饋型變頻器， I、 II兩個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)。 當討論中涉及變流器工作狀態(tài)轉變時， I、 II不再簡稱為“整流器”和“逆變器”，而稱為“網側變流器”和“負載變流器”。 通用變頻器 原理及應用 四川機電職業(yè)技術學院 .電子電氣工程系 學習情境 2：變頻器的結構、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 變頻器的結構框圖 a）交 交變頻器 b）交 直 交變頻器 通用變頻器 原理及應用 四川機電職業(yè)技術學院 .電子電氣工程系 學習情境 2：變頻器的結構、原理分析 1 35 2022/5/28 交 交變頻器在結構上沒有明顯的中間直流環(huán)節(jié)（或者叫“中間直流儲能環(huán)節(jié)”、或“中間濾波環(huán)節(jié)”），來自電網的交流電被直接變換為電壓、頻率均可調的交流電，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，首先把來自電網的交流電變換為直流電，經過中間直流環(huán)節(jié)之后，再通過逆變器變換為電壓、頻率均可調的交流電，故又稱為間接式變頻器。 交 直 交變頻器（間接式變頻器）可按不同角度進行如下分類： 通用變頻器 原理及應用 四川機電職業(yè)技術學院 .電子電氣工程系 學習情境 2：變頻器的結構、原理分析 1 36 2022/5/28 按直流電源的性質分類 根據圖 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。 當逆變器輸出側的負載為交流電動機時，在負載和直流電源之間將有無功功率的交換。用于緩沖無功功率的中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件可以是電容或是電感，據此，變頻器