1现代家用电器中的新技术.ppt

9、变频器的控制对象 三相交流异步电机和三相交流同步电机，标准适配电机极数是2/4极 序号 优点 1 平滑软启动，降低启动冲击电流，减少变压器占有量，确保电机安全 2 在机械允许的情况下可通过提高变频器的输出频率提高工作速度 3 无级调速，调速精度大大提高 4 电机正反向无需通过接触器切换 5 非常方便接入通讯网络控制，实现生产自动化控制 电机控制 算法 功率半 导体技术 V/F控制 SCR GTR 矢量控制 IGBT 计算机 技术 单片机 DSP IGBT大容量化 更高速率和容量 如：矩阵式变频器 大功率传 动使用变 频器，体 积大，价 格高 未来发展方向 完美无谐波 PWM技术 SPWM技术 PWM优化 新一代开关技术 无速度矢量控制 电流矢量V/F 70年代 80年代 60年代 90年代 高速DSP 专用芯片 00年代 超静音变频器开始流行 解决了GTR噪声问题 变频器性能大幅提升 大批量使用，取代直流 算法优化 更大容量 更高开关频率 PWM技术 空间电压矢量 调制技术 变频器体 积缩小， 开始在中 小功率电 机上使用 10、变频器分类 供电电源 低压 220V/1PH、220V/3PH、380V/3PH 高压 3000、6000、10000V/3PH 控制算法 通用 内置V/F控制方式，简单，性能一般 高性能 内置矢量控制方式，复杂，高性能 变换方法 （拓朴结构） 交直交 电压型（储能环节为电解电容） 电流型(储能环节为电抗器） 交交 无储能环节 注： 交直交电压型变频器因结构简单，功率因素高，目前广泛使用 常用设计功率在315KW 11、变频器工作原理 ～ 整流部分 储能环节 逆变部分 M 控制系统 交流 （1）交流低压交直交通用变频器系统框图 直流 直流 交流 整流器：将交流电变换成直流的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入电流非正弦，带有丰富的谐波。 逆变器：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电流近似正弦。 （2）单相逆变电路工作原理 S1 S4 S2 S3 Ed U1 S1,S3导通 S2,S4导通 S1,S3导通 S2,S4导通 S1,S3导通 S2,S4导通 f1 f2 Ed U1 逆变器的功能： 通过改变开关管导通时间改变输出电压的频率 通过改变开关管导通顺序改变输出电压的相序 （3）三相逆变电路 S1 S4 S5 S2 S3 S6 U V Ed W 561 UUV UVW UVW 612 123 234 345 456 561 612 Ed 缺点： 输出电压的谐波分量太大 电机谐波损耗增加，发热严重甚至烧坏电机 转矩脉动较大，低速运行时影响转速的平稳 直到从通信技术中采用PWM调制才大大的缓解了以上问题 电机 A、模糊型洗衣机 B、变频空调（交流变频、直流变频） C、臭氧技术 ★技术特点：O3极不稳定，极易分解成一个氧分子和一外氧原子。 ★应用 20世纪80年代，臭氧型电冰箱。 20世纪90年代，消毒柜问世。 （4）应用 第一章现代家用电器中的新技术 一、模糊控制技术 1、模糊控制技术发展历史 A、1965年，模糊数学奠基人L、A、ZADEH创立了模糊逻辑理论。 B、1974年，英国学者Mamdani用模糊控制技术实现对蒸气机的控制。 C、1980年，日本熊本大学山川烈试制第一块模糊控制集成电路。 D、1991年，美国Neuralogix公司把模糊IC投放市场。 第一章 现代家用电器中的新技术 2、模糊控制理论出现的必然性 自动控制理论发展的两个主要阶段： 经典控制理论――主要解决单变量系统的 反馈控制 现代控制理论――主要解决多变量系统的 优化控制 第一章 现代家用电器中的新技术 3、现代工业具有以下特征： 复杂性：系统结构和参数的高维、时 变、高度非线性。 不确定性：系统内外部的未知和不确定 的因素。 高标准的性能要求。 第一章现代家用电器中的新技术 4、模糊控制的特征： 不需要对象的精确数学模型，而要求有关的控制经验和知识。 鲁棒性强：系统稳定。 适用于非线性、时变、大滞后系统的控制。 第一章 现代家用电器中的新技术 模糊控制器的结构图 第一章 现代家用电器中的新技术 5、应用 A、20世纪80年代，日本投入大量资金研究。（佳能、索尼等公司） B、20世纪70年代末期到80年代初期，中国学者进行研究。 第一章 现代家用电器中的新技术 二、纳米技术 1、发展概况 A、195