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交流调速技术 安艳 主要介绍内容 一、变频调速概述 二、 常用电力电子器件及其应用 三、 通用变频器概述 四、 通用变频器的发展 五、变频器的基本构成 六、变频器的种类 七、变频器各部分作用 八、主电路接线 一、变频调速概述 异步电动机的同步转速，即旋转磁场的转速为 n1= 60f1/ np 式中n1——同步转速（r/min） f1——定子频率（Hz）； np——磁极对数。 而异步电动机的轴转速为: n= n1(1-s)= (1-s)60f1/p 式中s——异步电动机的转差率， S=（n1-n）/ n1。 所以，连续改变定子电源的频率，可以 达到平滑调速的目的，既变频调速,而能够 完成连续改变电源频率的装置称为变频器。 三相异步电动机定子每相电动势的有效值为： E1=4.44f1N1Фm 式中:E1——气隙磁通在定子每相绕组中感应的 电动势的方均根值（V）； f1 ——定子频率（HZ）； N1——定子相绕组有效匝数； Фm——每一个极磁通量（Wb） 1、基频以下的恒磁通变频调速 为了保持电动机的负载能力，应保持气隙主磁 通Фm不变，这就要求降低供电频率的同时降低感 应电动势，保持E1/ f1=常数，即保持电动势与频 率之比为常数时行控制。这种控制又称为恒磁通 变频调速，属于恒转矩调速方式。 当E1和f1的值较高时，定子的漏阻抗压降相对比较小，如忽略不计，则可以近似地保持定子相电压U1和频率f1的比值为常数，即认为U1/ f1=常数即可。这就是恒压频比控制方式，是近似的恒磁通控制。 2、基频以上的弱磁变频调速 这是考虑由基频开始向上调速的情况。频率由额定值f1N向上增大，但电压U1受额 定电压U1N的限制不能再升高，只能保持U1=U1N不变。必然会使主磁通随着f1的上 升而减小，相当于直流电动机弱磁调速的 情况，属于近似的恒功率调速方式。 二、 常用电力电子器件及其应用 1、晶闸管（Thyristor）(交-交变频,SIMOREG,LCI) 2、门极可关断晶闸管（GTO Thyristor）(1780主传动) 3、双极型功率晶体管（Bipolar Power Transistor） 4 、功率场效应管（Power MOSFET） 5 、隔离门极双极型晶体管（IGBT）(通用变频器) 6 、智能功率模块IPM（Intelligent Power Module） 7 、复合模块 三、 通用变频器概述 1、交流调速装置大容量化(交-直-交变频器可达21000kw.西门子交-交变频器容量达2x10920kw) 2、开关器件自关断化 3、变频装置的高性能化 4 、pwm技术的应用 5 、全数字控制技术的应用 四、 通用变频器的发展 1、容量不断扩大化(IGBT变频器单机容量已达1800KVA) 2、结构小型化 3、多功能化和高性能化 4 、应用领域不断扩大 五、变频器的基本构成 六、变频器的种类 1、按变流形式分类。 （1）交----交变频器 （2）交----直----交变频器 2、按照主电路工作方式分类。 （1）电压型变频器。 （2）电流型变频器。 3、按输出电压调制方式分类。 （1）PAM控制。 （2）PWM控制 4、按照工作原理分类。 （1）V/f控制变频器。 （2）转差频率控制变频器。 （3）矢量控制变频器 5、按照用途分类。 （1）通用变频器。 （2）高性能专用变频器。 （3）高频变频器。 （4）单相变频器和三相交频器。 七、变频器各部分作用 1、整流器 整流电路的主要作用是对电网的交 流电源进行整流后给逆变电路和控制 电路提供所需的直流电源。 带斩波器的二极管整流器 斩控式整流器(1780主传动采用) 2、逆变器 负载侧的变流器Ⅱ为逆变器。最常见的结构形式是利用六个半导体主开关器件组成的三相桥式逆变电路。有规律地控制逆变器中主开关器件的通与断，可以得到任意频率的三相交流电输出 续流二极管的作用是： 电机在减速或位能性负载下放时，处于发电 状态，此时电动机轴上的机械能量通过电动机 转化为交