变频调速讲座 优秀PPT.ppt

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1、变频调速讲座 第1页，本讲稿共62页目 录.电力电子器件电力电子器件 1.高效变换要求器件工作在开关状态 2.主要电力电子器件.变频器分类变频器分类 1.交-交直接变频器 2.交-直-交间接变频器.低压电压源型交低压电压源型交-直直-交间接变频器（交间接变频器（1KV1KV）1.器件 2.主电路 3.工作原理 4.PWM控制方法第2页，本讲稿共62页目 录 5.桥臂开关“死时”的作用及影响 .低压交低压交-直直-交变频器的应用交变频器的应用 1.开关频率选择 2.变频器输入侧（网侧）滤波 3.变频器输出侧（负载侧）滤波 4.输出电缆 5.制动能量吸收 6.公共直流母线 7.电机降容曲线 8.电

2、解电容预充电第3页，本讲稿共62页目 录.中压交中压交-直直-交间接变频器（交间接变频器（1-10KV1-10KV）1.电压等级 2.电压型三电平变频器 3.电压型H桥级联变频器 4.电流型PWM变频 5.风机和泵用中压电机的转子变频.异步机变压变频调速系统异步机变压变频调速系统 1.V/F控制 2.高性能调速的基础知识 3.矢量控制 4.异步机直接力矩控制系统 第4页，本讲稿共62页.电力电子器件电力电子器件 1.高效变换要求器件工作在开关状态 主要评价指标：阻断电压、通态电流和压降、开关时间第5页，本讲稿共62页.电力电子器件2.主要电力电子器件 A.不可控器件：整流二极管（D）B.可控器

3、件：两个系列脉冲控制系列 晶闸管（Th）半控 门极关断晶闸管（GTO）全控 6000V 6000A fs500Hz 控制脉冲电流大，要求庞大阻尼电路绝缘门极晶闸管（IGCT）全控 4500V 4000A fs1000Hz控制脉冲电流小，器件和触发电路集成在一起，阻尼电路小第6页，本讲稿共62页.电力电子器件电平控制系列 电力场效应晶体管(P-MOSFET)全控 电压控制 电压500V fs达100KHz双极型晶体管（BJT）曾用名：电力晶体管(GTR)全控 电流控制 1200V 600A fs5KHz绝缘栅双极晶体管（IGBT）全控 电压控制 阻尼简单 低压IGBT 1700V，2400A f

4、s15KHz 高压IGBT 3300V，1200A fs1KHz左右电子注入加强门极晶体管（IEGT）(东芝公司专有)全控 电压控制 阻尼简单 4500V，3000A fs 1KHz左右 第7页，本讲稿共62页.电力电子器件第8页，本讲稿共62页 变频器分类 1.交-交直接变频 A.晶闸管交-交直接变频：fo.max20Hz 用于大功率，低速传动第9页，本讲稿共62页 变频器分类B.矩阵变频器:fo不受限制，研究中尚未实用第10页，本讲稿共62页 变频器分类2.交-直-交间接变频A.电压源型B.电流源型第11页，本讲稿共62页.低压电压源型交-直-交间接变频器（1KV）1.1.器件器件 低压I

5、GBT 1200V器件380V变频器 1700V器件690V变频器 功率范围：1000KW（690V）第12页，本讲稿共62页.低压电压源型交-直-交间接变频器（1KV）2.主电路 第13页，本讲稿共62页.低压电压源型交-直-交间接变频器（1KV）3.工作原理：脉宽调制（PWM）第14页，本讲稿共62页.低压电压源型交-直-交间接变频器(1KV)4.PWM控制方法 A.电压正弦PWM（三角波比较法）a.正弦波控制信号：Vo max=0.612Vd 0.86Vi （Vd1.4Vi），380V输入不能输出380V。第15页，本讲稿共62页.低压电压源型交-直-交间接变频器(1KV)b.正弦波+三

6、次谐波控制信号（梯形波控制信号）：提高输出电压15.5%，380V 输入能输出近380V。第16页，本讲稿共62页.低压电压源型交-直-交间接变频器(1KV)B.电流正弦PWM（电流跟踪法）：开关频率变化 第17页，本讲稿共62页.低压电压源型交-直-交间接变频器(1KV)C.磁链正弦PWM（电压空间矢量法）若 幅值不变，沿圆形轨迹运动，将也沿圆形轨迹运动。第18页，本讲稿共62页.低压电压源型交-直-交间接变频器(1KV)分6个扇区，查表选电压矢量，在区时:T6 u6+T4 u4+T0 u0=T u Vo max 同梯形波控制方法 第19页，本讲稿共62页.低压电压源型交-直-交间接变频器(

7、36KHz后需降容 第21页，本讲稿共62页低压交-直-交变频器的应用 2.变频器输入侧（网侧）滤波 A.问题：输入电流波形及功率因数差 第22页，本讲稿共62页低压交-直-交变频器的应用 B.措施:a.交流进线电抗 b.直流电抗第23页，本讲稿共62页低压交-直-交变频器的应用 c.有源前端直流电源AFE（690V装置不可靠）d.12脉波整流（大中功率）第24页，本讲稿共62页低压交-直-交变频器的应用 3.变频器输出侧（负载侧）滤波 A.问题:a.dv/dt导致电机端部过电压，IGBT电流冲击。第25页，本讲稿共62页低压交-直-交变频器的应用b.共模电压导致轴电压、轴电流。电机相和轴共模

8、电压1：相地2：轴地第26页，本讲稿共62页低压交-直-交变频器的应用B.措施：380V变频器，电缆长L50m及690V变频器必须有措施：a.加输出电抗 b.加dv/dt滤波（电抗+电容）c.加正弦波滤波（畸变5%时精确。电流模型（IM）需rr、Lm、Lr等参数及r信号，在n5%时，精度高 n5%时精度同有编码器n5%n5%时，受电机参数影响小，n5%时，仍将需同样多电机参数。用滞环控制代替调节，转矩响应快，15ms(矢量控制5ms)，脉动大，开关频率变化。无坐标变换，计算简单，但计算次数多，25s一次（矢量控制400s）。两种系统各有优缺点，无本质区别，各自走不同的路。首页第62页，本讲稿共62页