课件5--交流调速基础

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1、2022-6-2第五章交流调速基础2概述概述 交、直流调速系统比较交、直流调速系统比较 交流调速的难点和复杂性交流调速的难点和复杂性 交流调速系统的技术突破交流调速系统的技术突破 交流调速系统的主要应用领域交流调速系统的主要应用领域交流调速涉及的知识交流调速涉及的知识电力变换电路电力变换电路 变频器的基本构成变频器的基本构成 跟踪型跟踪型PWM控制控制重点内容重点内容2022-6-2第五章交流调速基础42022-6-2第五章交流调速基础62022-6-2第五章交流调速基础7n 与其相关的电子器件和微处理器更新换代的速度制约了与其相关的电子器件和微处理器更新换代的速度制约了交流调速系统的发展速度

2、交流调速系统的发展速度n 调速系统的精度和成本又使交流调速系统的应用复杂化调速系统的精度和成本又使交流调速系统的应用复杂化22coseTmTKI2022-6-2第五章交流调速基础82022-6-2第五章交流调速基础92022-6-2第五章交流调速基础13概述概述电力变换电路电力变换电路2022-6-2第五章交流调速基础14理论基础：理论基础：自控原理（古典控制、现代控制）自控原理（古典控制、现代控制）主电路主电路（变频器电动机）（变频器电动机）控制电路控制电路 （硬件：单片机、（硬件：单片机、PLC、PC、DSP） （软件：交流电动机控制方案软件：交流电动机控制方案（VVVF、VCS、DTC）

3、变频器变频器PmechPmPs2022-6-2第五章交流调速基础20概述概述交流调速涉及的知识交流调速涉及的知识电力变换电路电力变换电路 变频器的基本构成变频器的基本构成 跟踪型跟踪型PWM控制控制2022-6-2第五章交流调速基础21无源逆变无源逆变2022-6-2第五章交流调速基础22变频器基本结构变频器基本结构变流器变流器平滑电路平滑电路逆变器逆变器控制器控制器电源电源IM（1）变频器的基本构成）变频器的基本构成2022-6-2第五章交流调速基础23交交变频交交变频AC ACCVCF VVVF50Hz2022-6-2第五章交流调速基础24单相交交变频电路原理单相交交变频电路原理 工作原理

4、工作原理无环流工作方式无环流工作方式一组工作，一组工作，另一组封锁另一组封锁两组变流器按两组变流器按一定频率交替工作一定频率交替工作给负载给负载输出某频率交流电输出某频率交流电2022-6-2第五章交流调速基础25 工作原理工作原理对反并联变流对反并联变流器晶闸管的控制角器晶闸管的控制角连续进行交变的相连续进行交变的相位调制，则可输出位调制，则可输出连续的交流电连续的交流电改变控制角变改变控制角变化的快慢和大小，化的快慢和大小，可以控制输出交流可以控制输出交流电的频率和幅值电的频率和幅值2022-6-2第五章交流调速基础26 特点：特点：一次变流，直接变换效率高，但可调频率范围窄一次变流，直接

5、变换效率高，但可调频率范围窄输出电压由输入电压的某些部分构成，低频波形好输出电压由输入电压的某些部分构成，低频波形好按电网电压过零自然换流，变流器容量可以很大按电网电压过零自然换流，变流器容量可以很大 可以方便地实现可以方便地实现4象限工作象限工作所用功率元件数量较多所用功率元件数量较多功率因数较低功率因数较低适用范围：大容量低速传动适用范围：大容量低速传动2022-6-2第五章交流调速基础27电压型逆变器：直流侧是电压源电压型逆变器：直流侧是电压源电流型逆变器：直流侧是电流源电流型逆变器：直流侧是电流源整整 流流AC DC ACCVCF 中间直流环节中间直流环节 VVVF50Hz逆逆 变变2

6、022-6-2第五章交流调速基础29电压型逆变器的主要特点电压型逆变器的主要特点中间直流环节采用大电容滤波，相当于恒压源中间直流环节采用大电容滤波，相当于恒压源交流侧输出电压是矩形波，电流波形为正弦波交流侧输出电压是矩形波，电流波形为正弦波为了给交流侧向直流侧反馈能量提供通道，各臂均为了给交流侧向直流侧反馈能量提供通道，各臂均需反并联续流二极管需反并联续流二极管从直流侧向交流侧传送的功率是脉动的从直流侧向交流侧传送的功率是脉动的当电机工作在再生制动状态时，需在中间直流环节当电机工作在再生制动状态时，需在中间直流环节中并联电阻进行能耗制动中并联电阻进行能耗制动2022-6-2第五章交流调速基础3

7、0当需要向交流电源反馈能量时，只能够改变直流电流当需要向交流电源反馈能量时，只能够改变直流电流方向来实现，即反并联一套逆变器方向来实现，即反并联一套逆变器反并联逆变桥的电压型逆变器反并联逆变桥的电压型逆变器电压型逆变器的主要特点电压型逆变器的主要特点2022-6-2第五章交流调速基础31中间直流环节采用大电感滤波，相当于恒流源中间直流环节采用大电感滤波，相当于恒流源交流侧输出电流是矩形波，电压波形为正弦波交流侧输出电流是矩形波，电压波形为正弦波因电流不能反向，故控制器件无需反并联续流二极管因电流不能反向，故控制器件无需反并联续流二极管从直流侧向交流侧传送的功率是脉动的从直流侧向交流侧传送的功率