变频器实习报告

变频器实习报告

一、变频器简介

1、变频器概述

变频调速是最有发展前途的一种交流调速方式。目前，变频器在各个行业都有广泛的应用。

通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。

变频器的功用是将频率固定(通常为工频50HZ)的交流电(三相的或单相的)交换成频率连续可调的三相交流电源。

如图2.1所示，变频器的输入端(R,S,T)接至频率固定的三相交流电源，输出端(U,V,W)输出的是频率在一定范围内连续可调的三相交流电，接至电机。

二、变频器基本原理

1、变频调速的构成

要实现变频调速，必须有频率可调的交流电源，但电力系统却只能提供固定频率的交流电源，因此需要一套变频装置来完成变频的任务。历史上曾出现过旋转变频机组，但由于存在许多缺点而现在很少使用。现代的变频器都是由大功率电子器件构成的。相对于旋转变频机组，被称为静止式变频装置，是构成变频调速系统的中心环节。

一个变频调速系统主要由静止式变频装置、交流电动机和控制电路3大部分组成，

静止式变频装置的输入是三相式单相恒频、恒压电源，输出则是

频率和电压均可调的三相交流电。至于控制电路，变频调速系统要比直流调速系统和其他交流调速系统复杂得多，这是由于被控对象—感应电动机本身的电磁关系以及变频器的控制均较复杂所致。因此变频调速系统的控制任务大多是由微处理机承担。

变频器的在工控中主要应用于异步电动机调速、启动控制；

异步电机的旋转速度为什么能够自由地改变？

异步电机的同步转速：n=60f/p

n:同步速度

f:电源频率

p:电机极数

2、交-直-交变频器主电路：

目前，通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器，通常尤以电压器变频器为通用，其主电路图（见图1.1），它是变频器的核心电路，由整流电路（交—直交换），直流滤波电路（能耗电路）及逆变电路（直—交变换）组成。

3、交－直变换部分

VD1～VD6组成三相整流桥，将交流变换为直流。

滤波电容器CF作用：

滤除全波整流后的电压纹波；

当负载变化时，使直流电压保持平衡。

图中的CF1和CF2。由于两组电容特性不可能完全相同，在每组电容组上并联一个阻值相等的分压电阻RC1和RC2。

限流电阻RL和开关SL

RL作用：变频器刚合上闸瞬间冲击电流比较大，其作用就是在合上闸后的一段时间内，电流流经RL，限制冲击电流，将电容CF的充电电流限制在一定范围内。

SL作用：当CF充电到一定电压，SL闭合，将RL短路。一些变频器使用晶闸管代替（如虚线所示）。

电源指示HL

作用：除作为变频器通电指示外，还作为变频器断电后，变频器是否有电的指示（灯灭后才能进行拆线等操作）。

4、能耗电路部分

制动电阻RB

变频器在频率下降的过程中，将处于再生制动状态，回馈的电能将存贮在电容CF中，使直流电压不断上升，甚至达到十分危险的程度。RB的作用就是将这部分回馈能量消耗掉。一些变频器此电阻是外接的，都有外接端子（如DB＋，DB－）。

制动单元VB

由GTR（大功率晶体管）或IGBT（绝缘栅双极型晶体管）及其驱动电路构成。其作用是为放电电流IB流经RB提供通路。

直－交变换部分

逆变管V1～V6

组成逆变桥，把VD1～VD6整流的直流电逆变为交流电。这是变频器的核心部分。

续流二极管VD7～VD12

作用：（1）电机是感性负载，其电流中有无功分量，为无功电流返回直流电源提供“通道”；

频率下降，电机处于再生制动状态时，再生电流通过VD7～VD12整流后返回给直流电路；

V1～V6逆变过程中，同一桥臂的两个逆变管不停地处于导通和截止状态。在这个换相过程中，也需要VD7～VD12提供通路。

缓冲电路