0701新2第一讲百年期待盼变频文档格式.docx

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３．电磁调速电动机

ｎ’＝ｎ0（１－ｓ1）

ｎ”＝ｎ’（１－ｓ2）

图１－４电磁调速电动机

１．１．３生产要求速度变

图１－５老式龙门刨床的刨台控制

１．１．４盼望变频近百年

变频调速达到实用和普及阶段等待了近１００年！

图１－６变频实现无级调速

１．２开关器件最关键

１．２．１变频核心是逆变

交－直－交变频器的基本结构

图１－７交－直－交变频器框图

图１－８单相逆变桥原理

单相逆变桥

图１－９三相逆变桥

三相逆变桥

１．２．２逆变器件有条件

图１－１０逆变器件承受的电压和电流

１．能承受足够大的电压和电流。

２．允许长时间频繁地接通和关断：

５０Ｈｚ─→每小时１８万次。

３．接通和关断的控制必须十分方便。

１．２．３电力电子基础奠

起步始于晶闸管

图１－１２ＧＴＲ逆变

（ａ）逆变电路（ｂ）电压波形（ｃ）电流波形

图１－１１ＳＣＲ逆变

普及归功ＧＴＲ

提高全靠ＩＧＢＴ

图１－１３ＩＧＢＴ逆变

１．３变频变压须简便

图１－１４能量的传递

１．３．１能量传递靠磁通

图１－１５定子等效电路及电动势平衡方程

定子等效电路的电动势平衡方程：

图1－16　反电动势的大小

反电动势的大小

１．３．２磁通大小不能动

Φ1↓→ＴM＝ＫTＩ2Φ1ｃｏｓφ2↓

图１－１7磁路饱和后的励磁电流

Φ1↑→磁路饱和→励磁电流畸变，产生尖峰电流。

１．３．３变频偏把要害捅

图１－１8频率下降时的磁通

１．３．４ＶＶＶＦ出了笼

保持Φm不变的准确方法

因为：

Ｅ1＝ＫE’ｆ1Φ1

所以：

Φ1＝ＫΦ·

＝const→Φ1＝const

实际方法（顶替办法）

＝const→Φ1≈const

所以，变频的同时也必须变压，常被简称为VVVF（VariableVoltageVariableFrequency）

１．３．５脉宽调制常采用

ＰＡＭ（脉幅调制）──电压大小通过改变振幅值来调节

图１－１9脉幅调制

图１－20脉宽调制

ＰＷＭ（脉宽调制）──电压大小通过改变脉冲占空比ｄ来调节

正弦脉宽调制（ＳＰＷＭ）

图１－２1正弦脉宽调制

ＳＰＷＭ的实现（单极性）

图１－２2单极性脉宽调制

双极性ＳＰＷＭ

图１－２3双极性脉宽调制

１．４机械特性要领先

１．４．1电压顶替转矩小

ƒX≤ƒN时的机械特性（满足Ｕ1X/ƒX＝Const）

图１－２4　ƒX≤ƒN时的机械特性

ƒX↘—→TK↘

图１－２5频率下降时的特点

原因分析：

Ｕ1X下降—→Ｉ1ｒ1（ΔＵ）在Ｕ1X中的比例增大

数字举例

ƒX

Ｕ1X

ΔＵ

Ｅ1X

ＫΦΦ＝Ｅ1X∕ƒX

５０Ｈｚ

３８０Ｖ

２０Ｖ

３６０Ｖ

７.２

重载５Ｈｚ

３８Ｖ

１８Ｖ

３.６

轻载５Ｈｚ

１０Ｖ

２8Ｖ

５.6

１．４．2对症下药Ｖ∕Ｆ调

低频时，在U1X/

=const的基础上适当提高U1X/

的比值（即Ｕ1X/ƒX值），以补偿ΔU的比例增大的影响，使Ｅ1X∕ƒX＝const得到满足。

５６Ｖ

３６Ｖ

４６Ｖ

∴补偿量的大小视低频时负载的轻重而定。

图１－２6补偿后的Ｕ1X/ƒX曲线

１．４．3直流调速来请教

图１－２7直流电动机的调速

１．直流调速说因由

图１－２8矢量控制框图

２．矢量控制有成就

１．４．4后来居上哈哈笑

图１－29带水泵的比较

＊对于平方律负载异步电动机的缺点变优点

＊在额定转速以上直流电动机的优点变缺点

１．５主体电路记心间

１．５．１交－直变换有特点

图１－３1整流及滤波电路

图１－３2逆变电路

１．５．２直－交变换是关键

图１－３3能耗电路

１．５．３能耗电路为放电

主体电路全貌

图１－３4主体电路全貌

１．５．４电流大小分三片

图１－３5电流大小分三片

１．５．５更新产品又出现

１．整流变成十二相

图１－３6十二相整流

图１－３7三电平逆变

２．逆变采用三电平