通用變頻器的基本工作原理-展示頁(yè)
2024-12-04 23:48本頁(yè)面
【正文】 合，即在負(fù)載電流有可能不連續(xù)時(shí)以有環(huán)流方式工作，而在負(fù)載電流連續(xù)時(shí)以無(wú)環(huán)流方式工作。另外在有環(huán)流運(yùn)行方式中，負(fù)載電壓為環(huán)流電抗器的中點(diǎn)電壓。因此，完全不加控制的自然環(huán)流運(yùn)行方式只能用于特定的場(chǎng)合。產(chǎn)生自感應(yīng)環(huán)流的根本原因是因?yàn)榻?交變頻器的輸出電流是交流，其上升和下降在環(huán)流電抗器上引起自感應(yīng)電壓，使兩組的自感應(yīng)電壓產(chǎn)生不平衡，從而構(gòu)成兩倍電流輸出頻率的低次諧波脈動(dòng)電流。這種運(yùn)行方式的交 交變頻器，除有因紋波電壓瞬時(shí)值不同而引起的環(huán)流外，還存在著環(huán)流電抗器在交流輸出電流作用下引起的“自感應(yīng)環(huán)流”，如圖 。 自然環(huán)流運(yùn)行方式 如果同時(shí)對(duì)兩組整流器施加觸發(fā)脈沖，正向組的觸發(fā)角 αP與反向組的觸發(fā)角 αN之間保持 αP +αN =π，這種控制方式稱為自然環(huán)流運(yùn)行方式。過去的零電流檢測(cè)在輸入側(cè)使用交流電流互感器，在輸出側(cè)使用直流電流互感器，它們都既能保證電流檢測(cè)的準(zhǔn)確性，又能使主回路和控制回路之間得到可靠的隔離。 無(wú)環(huán)流控制的重要條件是準(zhǔn)確而且迅速地檢測(cè)出電流過零信號(hào)。延時(shí)時(shí)間愈長(zhǎng)，產(chǎn)生環(huán)流的可能性愈小，系統(tǒng)愈可靠，這種死區(qū)也愈長(zhǎng)。 輸出的交流電流是由正向橋和反向橋輪換提供，在進(jìn)行換橋時(shí)，由于普通晶閘管在觸發(fā)脈沖消失且正向電流完全停止后，還需要 10～ 50μs的時(shí)間才能夠恢復(fù)正向阻斷能力， 所以在測(cè)得電流真正為零后，還需延時(shí) 500～ 1500μs才允許另一組晶閘管導(dǎo)通。切換延時(shí)是必不可少的，而且延時(shí)較長(zhǎng)。但缺點(diǎn)也很明顯，決不允許兩組整流器同時(shí)獲得觸發(fā)脈沖而形成環(huán)流，因?yàn)榄h(huán)流的出現(xiàn)將造成電源短路。 無(wú)環(huán)流運(yùn)行方式 圖 。這樣，在負(fù)載上就獲得了交變的輸出電壓 uo。正向組工作時(shí)，反向組關(guān)斷，在負(fù)載上得到正向電壓；反向組工作時(shí)，正向組關(guān)斷，在負(fù)載上得到反向電壓。它實(shí)質(zhì)上是一 套三相橋式無(wú)環(huán)流反并聯(lián)的可逆裝置。若再適當(dāng)控制正反兩組可控硅的切換頻率，在負(fù)載兩端就能得到交變的輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)交－交直接變頻。 交－交變頻器的工作原理 交－交變頻器是指無(wú)直流中間環(huán)節(jié)，直接將電網(wǎng)固定頻率的恒壓恒頻（ CVCF）交流電源變換成變壓變頻（ VVVF）交流電源的變頻器，因此稱之為“直接”變壓變頻器或交－交變頻器，亦稱周波變換器（ Cycloconverter）。這是通用變頻器工作的最基本方式，也是設(shè)計(jì)變頻器時(shí)所滿足的最基本要求。所以，在基頻以上變頻調(diào)速屬于恒功率調(diào)速。 （ 3）曲線 P 曲線 P適合于可變轉(zhuǎn)矩負(fù)載，主要用于泵類負(fù)載和風(fēng)機(jī)負(fù)載。 （ 1）曲線 n 對(duì)于曲線 n， U/f =常數(shù)，屬于恒壓頻比控制方式，適合于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。 通用變頻器電壓與頻率的關(guān)系 為了充分利用電機(jī)鐵心， 發(fā)揮電機(jī)轉(zhuǎn)矩的最佳性能， 適合各種不同種類的負(fù)載， 通用變頻器電壓與頻率之間 的關(guān)系如圖 。這種正、負(fù)半周分別用正、負(fù)半周等效的SPWM波形稱為單極式 SPWM波形。這樣，有 n個(gè)等幅不等寬的矩形脈沖組成的波形就與正弦波的正半周等效，稱為 SPWM（ Sinusoidal Pulse Width Modulation ——正弦波脈沖寬度調(diào)制）波形。 θ 1 θ 2 θ t δ 1 δ 2 δ t ω t Umsinωt 圖 單極式 SPWM電壓波形 u 等效的原則是每一區(qū)間的面積相等。 SPWM控制技術(shù)原理 我們期望通用變頻器的輸出電壓波形是純粹的正弦波形，但就目前技術(shù)而言，還不能制造功率大、體積小、輸出波形如同正弦波發(fā)生器那樣標(biāo)準(zhǔn)的可變頻變壓的逆變器。輸出電壓的頻率取決于逆變器開關(guān)器件的切換頻率，達(dá)到了變頻的目的。 逆變電路的輸出電壓為階梯波，雖然不是正弦波，卻是彼此相差 120176。 導(dǎo)通型和 180176。 逆變電路 ——直－交部分 逆變電路是交－直－交變頻器的核心部分，其中 6個(gè)三極管按其導(dǎo)通順序分別用 VT1～ VT6表示，與三極管反向并聯(lián)的二極管起續(xù)流作用。 VT1 VT3 VT5 VT2 VT4 VT6 O C A B 整流電路 濾波電路 逆變電路 圖 變頻器的主電路 － ＋ Ud ZA 三相電源 ZB ZC 中間環(huán)節(jié) ——濾波電路 根據(jù)貯能元件不同，可分為電容濾波和電感濾波兩種。根據(jù)輸入電源的不同，分為單相橋式整流電路和三相橋式整流電路。 交－直－交變頻器的主電路 交－直－交變頻器的主電路如圖 。 交－直－交變頻器的基本工作原理 變頻器的功能就是將頻率、電壓都固定的交流電源變成頻率、電壓都連續(xù)可調(diào)的三相交流電源。 通用變頻器的面板結(jié)構(gòu) 167。 交－交變頻器的工作原理 167。 第 1章 通用變頻器的基本工作原理 167。 交－直－交變頻器的基本工作原理 167。 變頻器的分類 167。 通用變頻器的接線端子 167。按照變換環(huán)節(jié)有無(wú)直流環(huán)節(jié)可以分為交－交變頻器和交－直－交變頻器。可以分
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