变频器单元讲义
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第一讲通用变频器原理一、交流异步电动机的变频调速的原理,交流异步电动机定子通以三相正弦电流,产生旋转磁场,其转速为同步转速。
转子回路中感应出转子电流,在旋转磁场作用下,转子以略低于同步转速的速度同向旋转。
异步电动机调速的基本原理基于以下同步转速方程公式:式(1)中: n1—同步转速(r/min);f1—定子供电电源频率(Hz);P—磁极对数。
对于四极电动机,50Hz时,同步转速n1=1,500 [r/min]。
一般异步电机转速n与同步转速n1存在一个滑差关系:式(2)中: n—异步电机转速(r/min);S—异步电机转差率。
四极异步电动机,50Hz时,同步转速n1=1,500 [r/min],实际转速可能是1470[r/min]。
由(2)式可知,调速的方法可改变f1、P、S其中任意一种达到,对异步电机最好的方法是改变频率f1,实现调速控制。
由电机理论,三相异步电机每相电势的有效值由下式决定:式(3)中: E1—定子每相感应电动势有效值(V);f1—定子供电电源频率(Hz);N1—定子绕组有效匝数;Фm—定子磁通(Wb)。
改变频率f1调速时,如相电势E1不变,则气隙磁通Фm 要改变,电机输出转矩改变。
定子电压和感应电动势关系式:rE=+U+jx)11I11(1由上式可分成两种情况分析:(1) 在频率低于供电的额定电源频率时调速属于恒转矩调速。
变频器设计时为维持电机输出转矩不变,必须维持每极气隙磁通Фm不变,从(3)式可知,也就是要使E1/f1=常数。
然而,绕组中的感应电动势是难以直接控制的,当电动势值较高时,可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降,认为供给电机的电压U1≈E1,取电压U1与频率f1按相同比例变化,即U1/f1=常数。
三相异步电动机在设计时,都给定了额定电压U1 ,额定电流I1 及相应的额定频率f1 ,磁通Фm的数值都定为接近磁路饱和的数值。
从(1)中可见,降低f1,可使电动机减速,但在降低f1时,从(3)式可见,若保持E1不变,Фm必须增大。
变频器培训ppt课件xx年xx月xx日目录•变频器基本概念与原理•变频器硬件结构与组成•变频器参数设置与调试方法•变频器在工业生产中应用案例•变频器维护保养与故障排除•变频器选型与使用注意事项01变频器基本概念与原理定义调速控制节能降耗提高生产效率变频器定义及作用01020304变频器是一种电力控制设备,通过改变电源频率来控制交流电动机的转速和运行状态。
实现电动机的无级调速,满足不同负载和工艺要求。
通过优化电机运行效率,降低能源消耗。
实现自动化控制,提高生产线的稳定性和效率。
整流滤波逆变控制变频器工作原理将交流电转换为直流电,通常采用二极管整流桥或可控硅整流器。
将直流电逆变为交流电,通过控制逆变器的开关频率和占空比来调节输出电压和频率。
对整流后的直流电进行滤波处理,以消除谐波和减少电压波动。
采用微处理器或数字信号处理器(DSP)进行闭环控制,实现精确的转速和转矩控制。
电压型变频器通过改变输出电压的幅值来控制电动机的转速。
电流型变频器通过改变输出电流的幅值和相位来控制电动机的转速。
•直接转矩控制变频器:直接对电动机的转矩进行控制,实现快速响应和精确控制。
高效节能通过优化电机运行效率,降低能源消耗。
精确控制实现高精度的转速和转矩控制,满足复杂工艺要求。
宽调速范围适用于不同负载和转速要求的场合。
高可靠性采用先进的控制技术和优质元器件,确保设备长期稳定运行。
02变频器硬件结构与组成将交流电转换为直流电,通常采用三相桥式不可控整流电路。
整流电路滤波电路逆变电路平滑直流电压中的脉动成分,减小电压波动。
将直流电转换为频率和电压可调的交流电,通常采用三相桥式逆变电路。
030201主电路结构通常采用高性能微处理器或数字信号处理器(DSP ),实现复杂的控制算法和逻辑功能。
控制核心将控制信号转换为适合功率开关器件的驱动信号,保证开关器件的可靠导通和关断。
驱动电路实时监测主电路中的电压、电流等参数,为控制核心提供必要的反馈信号。