庄闲和游戏-变频调速的基本原理pdf

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　　变频器多段速度控制 1．变频调速的原理 异步电机的转速n可以表示为 式中，n2为同步转速，Δn1为转差损失的转速，p为磁极 对数，s为转差率，f为电源的频率。可见，改变电源频率就可以改 变同步转速和电机转速。 频率的下降会导致磁通的增加，造成磁路饱和，励磁电流 增加，功率因数下降，铁心和线圈过热。显然这是不允许的。为 此，要在降频的同时还要降压。这就要求频率与电压协调控制。此 外，在许多场合，为了保持在调速时，电动机产生最大转矩不变， 亦需要维持磁通不变，这亦由频率和电压协调控制来实现，故称为 可变频率可变电压调速（VVVF），简称变频调速。 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、 滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器（MCU／DSP）等部分组 成。首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后，形成 幅值基本固定的直流电压加在逆变器上，利用逆变器功率元件的通 断控制，使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里， 通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值；通过改变调制周期控制 其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制，而 满足变频调速对U/f协调控制的要求。PWM 的优点是能消除或抑制 低次谐波，使负载电机在近似正弦波的交变电压下运行，转矩脉冲 小，调速范围宽。 2．电机调速的分类 按变换的环节分类 （1）交-直-交变频器，则是先把工频交流通过整流器变成直 流，然后再把直流变换成频率电压可调的交流，又称间接式变频 器，是目前广泛应用的通用型变频器。 （2）可分为交-交变频器，即将工频交流直接变换成频率电压 可调的交流，又称直接式变频器 按直流电源性质分类 （1）电压型变频器 电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采用大电容，负 载的无功功率将由它来缓冲，直流电压比较平稳，直流电源内阻较 小，相当于电压源，故称电压型变频器，常选用于负载电压变化较 大的场合。 （2）电流型变频器 电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节，缓 冲无功功率，即扼制电流的变化，使电压接近正弦波，由于该直流 内阻较大，故称电流源型变频器（电流型）。电流型变频器的特点 （优点）是能扼制负载电流频繁而急剧的变化。常选用于负载电流 变化较大的场合。 按主电路工作方法 电压型变频器、电流型变频器 按照工作原理分类 可以分为 V/f 控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变 频器等 按照开关方式分类 可以分为 PAM 控制变频器、PWM 控制变频器和高载频 PWM 控制 变频器 按照用途分类 可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相 变频器和三相变频器等。此外，变频器还可以按输出电压调节方式 分类，按控制方式分类，按主开关元器件分类，按输入电压高低分 类。 按变频器调压方法 PAM 变频器是一种通过改变电压源 Ud 或电流源 Id 的幅值进行 输出控制的。 PWM 变频器方式是在变频器输

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