【正文】 進行，所以 CF沒有快速放電電路，其放電時間往往需數(shù)分鐘，而 CF上的電壓又較高，如不放完，將對人身安全構(gòu)成威脅。 s已由晶閘管代替。當 CF充電到一定程度，令 開關(guān) S接通，將 RL短接掉。 ③限流電阻 RL和開關(guān) S 在變頻器電源接通的瞬間，濾波電容 CF的充電電流很大，過大的沖擊電流可能會損壞三相整流橋中的 二極管。包括： ①三相整流橋 由整流二極管 VDI～ VD6構(gòu)成三相橋式整流電路。 a)外型 b)結(jié)構(gòu) l一底座 2一外殼 3一控制電路接線端子 4充電指示燈 5一防護蓋板 6一前蓋 7螺釘 8一數(shù)字操作面板 9主電路接線端于 lO一接線孔 從電路結(jié)構(gòu)上看，通用變頻器大多采用交 直 交變頻變壓方式，其基本構(gòu)成如下圖所示。 二 變顓器的基本結(jié)構(gòu) 目前生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的是通用變頻器，根據(jù)功率的大小，從外形上看有書本型結(jié)構(gòu) (～ 37 kW)和裝柜型結(jié)構(gòu) (45～ 1500 kW)兩種。 2)高性能專用變頻器 高性能專用變頻器主要應(yīng)用于對電動機的控制要求較高的系統(tǒng)，與通用變頻器相比，高性能專用變頻器大多數(shù)采用矢量控制方式，驅(qū)動對象通常是變頻器廠家指定的專用電動機。 轉(zhuǎn)差頻率控制和矢量控制的原理鞍復(fù)雜，本次不作進一步的討論。 3) 矢量控制變頻器 矢量控制是一種高性能異步電動機控制力式，它的基本思路是： 將異步電動機的定子電流分為產(chǎn)生磁場電流的分量 (勵磁電流 )和與其垂直的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量 (轉(zhuǎn)矩電流 )，并分別加以控制。采用V/ｆ控制的變頻器控制電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，多用于對精度要求不高的通用變頻器． 2)轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器 轉(zhuǎn)差頻率控制方式是對 V／ f控制的一種改進，這種控制需要由安裝在電動機上的速度傳感器檢測出電動機的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成速度閉環(huán)，速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率，而變頻器的輸出頻率則由電動機的實際轉(zhuǎn)速與所需轉(zhuǎn)差頻率之和決定。 (2)按直流環(huán)節(jié)的儲能方式分為二類 1)電流型變頻器 直流環(huán)節(jié)的儲能元件是電感線圈 L，如下圖 a所示 2)電壓型變頻器 直流環(huán)節(jié)的儲能元件是電容器 C，如下圖 b所示。 2)交一直一交變頻器 先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的三相交流電。其主要優(yōu)點是沒有中間環(huán)節(jié)，故變換效率高。 變頻器的種類很多，分類方法也有多種。 可見，在轉(zhuǎn)差率 s變化不大的情況下，可以認為，調(diào)節(jié)電動機定子電源頻率時，電動機的轉(zhuǎn)速大致隨之成正比變化．若均勻改變電動機電源的頻率，則可以平滑地改變電動機的轉(zhuǎn)速。變頻調(diào)速的基本原理 毛長柏 二 008 年 七月 變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心是變頻器，變頻器的構(gòu)成及工作原理較復(fù)雜，本課題僅對變頻器的基本原理、安裝及維護等作一簡單介紹。 一、概述 1 變頻調(diào)速的基本原理 我們知道，三相交流異步電動機的轉(zhuǎn)速為； 式中 f1 電動機電源的頻率 (Hz)； p 電動機定子繞組的磁極對數(shù)； s 轉(zhuǎn)差率。 2變頻器及其分類 變頻器是利用半導(dǎo)體器件的通斷作用將頻率固定 (通常為工頻 50 Hz)的交流電 (三相或單相 )變換成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電的電能控制裝置，其作用如下圖所示。 (1)按變換環(huán)節(jié)可分為二類 1）交 — 交變頻器 把頻率固定的交流電直接變換成頻率和電壓連續(xù)可調(diào)的交流電。但連續(xù)可調(diào)的頻率范圍窄，一般為額定頻率的 l／ 2以下，主要適用于電力牽引等容量較大的低速拖動系統(tǒng)中。由于把直流電逆變成交流電的環(huán)節(jié)較易控制，因此在頻率的調(diào)節(jié)范圍以及改善變頻后電動機的特性等方面，部有明顯優(yōu)勢，是目前廣泛采用的變頻方式。 (3)按工作原理 LⅡ 分為三類 1) V/ｆ控制變頻器 V/ｆ仃控制的基本特點是對變頻器輸出的電壓和頻率同時進行控制，通過使 V/ｆ (電壓和頻率的比 )的值保持一定而得到所需的轉(zhuǎn)矩特性。由于通過控制轉(zhuǎn)差頻率來摔制轉(zhuǎn)矩和電流，與 V/ｆ控制相比其加減速特性和限制過流的能力得到提高。 由于在這種控制方式中必須同時控制異步電動機定子電流的幅值和相位，即定于電流的矢量，因此這種控制方式被稱為矢量控制方式。 (4)按用途可分為三類 I)通用變頻器 所謂通用變頻器，是指能與普通的籠型異步電動機配套使用，能適應(yīng)各種不同性質(zhì)的負載并具有多種可供選擇功能的變頻器。 3)高頻變頻器 在超精密加工和高性能機械中，常常要用到高速電動機，為了滿足這些高速電動機的驅(qū)動要求，出現(xiàn)了采用 PAM(脈沖幅值調(diào)制，是一種在整流電路部分對輸電壓的幅值進行控制，而在逆變電路部分對輸山頻率進行控制的控制方式 )控制方式的高頻變頻器，其輸出頻率可達到 3 kHz。日本日立公司的 J300系列通用變頻器為書本型結(jié)構(gòu)，其外形和結(jié)構(gòu)如下圖所示。 交 直 交變頻器的基本構(gòu)成 (1) 變頻器的主電路 通用變頻器的主電路如下圖所示．它主要由以下幾部分組成； 交 直一交變頻器的主電路 1)整流部分 整流部分的作用是將頻率固定的三相交流電變換成直流電。如電源的線電壓為 UL整流后的平均電壓為： ② 濾渡電容器 CF 其作用是濾平橋式整流后的電壓紋波，使 直流電壓保持平穩(wěn)。為了保護二極管在電路中串入限流電阻 RL，從而將電容 器 CF的充電電流限制在允許的范圍內(nèi)。 在許多新系列的變頻器中。 ④ 電源指示 HL HL除表示電源是否接通外，還有 一 個重要的功能，即在變頻器切電源后，指示電容器 CF上的電荷是否已釋放完畢。故在維修時，必須等 HL完全熄滅后才能接觸變頻器的內(nèi)部帶電部分。 ②續(xù)流二極管 VD7VDl2的主要作用是在換相過程中為電流提供通路。 3)制動電阻 RB和制動單元 VB 采用了變頻器的交流調(diào)速系統(tǒng)中，電動機的減速是通過降低變頻器的輸出頻率來實現(xiàn)的。為避免出現(xiàn)這一現(xiàn)象，必須將再生到直流電路的能量消耗掉， RB和 VB的作用就是消耗這部分能量。 當直流中間電路的電壓上升到一定值時，制動三極管 VB導(dǎo)通．將回饋到直流電路的能量消耗在制動電阻上。其主要任務(wù)是完成對逆變器開關(guān)元件的開關(guān)控制和提供多種保護功能。目前已廣泛采用了以微處理器為核心的全數(shù)字控制技術(shù)，采用盡可能簡單的硬件電路，主要靠軟件來完成各種控制功能 ,以充分發(fā)揮微處理器計算能力強和軟件控制靈