电压源型变频器和电流源型变频器的特点
变频器基础知识
变频器基础知识一、变频器的定义通常所说的变频器,是指将频率固定的电源(如50Hz三相交流电)变成频率可变的电源(如在0〜50HZ之间随意变换)的转换设备。
如果原有电源的频率为0(即为直流电源供电),则变频器可以省去直流变换环节,退化成单一的逆变器(DO AQO二、变频器的分类从不同的角度,可以对变频器进行不同的分类。
1、按电压等级不同,变频器可分为:高压变频器、中压变频器、低压变频器按照国际惯例,电压》10kV时称高压,1-10kV为中压,小于1kV 时称低压,与其电压范围相对应的变频器分别称为高压变频器、中压变频器、低压变频器。
在我国,习惯上把10KV 6kV或3kV的电机称为高压电机,相应的电压为10KV 6kV或3kV的变频器均称高压变频器。
平常所说的“高- 高”“高-低-高”“高-低”只是变频器的不同应用形式。
2、按主回路结构不同,变频器可分为:交-直-交变频器,交-交变频器。
交- 直- 交变频器1)交- 直-交变频器先将电网交流电用整流电路整成直流电,再用逆变电路将直流电转换为频率可变的交流电。
整流电路、直流回路、逆变电路是交-直-交变频器的三个基本组成部分。
整流电路可以是不控的(二极管全波整流)、也可以是可控的,如果是可控整流,则它也能工作在逆变状态,将直流回路的能量逆变回电网。
逆变电路肯定是可控的,主要功能是将直流回路电能变成交流电输出给电机。
如果电机工作在发电工况时(比如制动场合),逆变电路工作在整流状态,将电机的能量送到直流回路。
交- 交变频器2)交-交变频器没有直流回路,每相都由两个相互反并联的整流电路组成,正桥提供正向相电流,反桥提供负向相电流。
3、按储能方式不同,变频器可分为:电流源型、电压源型。
电流源型变频器1)电流源型:电流源变频器输入采用可控整流,控制电流的大小。
中间采用大电感,对电流进行平滑。
逆变桥将直流电流转换为频率可变的交流电流,供给交流电机。
在电流源变频器中,直接受控量是电流。
电压型逆变器电流型逆变器的区别
资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载电压型逆变器电流型逆变器的区别地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容论文摘要:在电机漏感上减小的情况下,可以相应地降低功率半导体器件的耐压要求,为了减小换流时间以提高逆变器的运行频率,也要求降低电动机的总漏感上。
下述问题涉及电流型逆变器内部结构,以串联二极管式电流型逆变器为讨论对象。
对异步电动机的从逆变器元件的选择对电机参数的要求。
串联二极管式电流型逆变器的品闸管和隔离二极管可以确定耐压值。
可以看到,在电机漏感上减小的情况下,可以相应地降低功率半导体器件的耐压要求。
另外,二极管换流阶段的持续时间可确定。
为了减小换流时间以提高逆变器的运行频率,也要求降低电动机的总漏感上。
因而,电流型逆变器要求异步电动机有尽可能小的漏感上。
这一点正好与电压型逆变器对异步电动机的要求相反。
在功率半导体器件耐压已知的情况下,应合理地选择电动机,以减小换流电容器的电容量。
从电动机运行的安全可靠性对电动机材料的要求,电动机在电流型逆变器供电的运行过程中,由干每次换流在电压波形中产生尖峰。
这个尖峰在数值上等于I,差加千正线电势波形之上。
因此,电动机在运行过程中实际承受的最高电压,于电动机额定线电压的峰值。
为了电动机安全地运行,应适当加强其绝缘。
由于电流矩形波对电动机供电在电动机内造成谐波损耗,逆变器在高于50赫的情况下运行时,电动机的损坏也有所增加。
为了不致因电机效率过低和温升过高造电动机过热而损坏,应适当降低电动机铜铁材料的电负荷。
在运行频率较高的情况下,应注意降低电动机的机械损耗和铁耗。
起动转矩和避免机振对电动机结构的要求。
电动机低频起动时,起动转矩的平均值和转矩的波动率。
电压源型变频器和电流源型变频器的特点
1、不需要换流电感
2、可使用关断时间较长的普通晶闸管
3、过电流保护容易
4、不需要滤波电容
1、需要换流电感
2、晶闸管承受电压低,要求晶闸管关断时间短
3、过电流保护困难
4、需要滤波电容
电压源型变频器和电流源型变频器的特点
项目
电流源型变频器
电压源型变频器
电流滤波方式
电感滤波
电容滤波
电压波形
近似正弦波(电动机负载)
矩形波(或阶梯形波)
电流波形
矩形波
近似正弦波
电动运行
再生发电运行
电源阻抗
大
小
适用范围
适用于单机拖动,频繁加、减速情况下运行,并需经常反向的场合
适用于向多台电动机供电,不可逆拖动,稳速工作,快速性要求不高的场合。
变频器概述
概述主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。
电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。
它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路整流器大量使用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。
也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。
平波回路在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。
为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。
装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。
逆变器同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。
以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。
控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。
(1)运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。
(2)电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。
(3)驱动电路:驱动主电路器件的电路。
它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。
(4)速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg 等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
(5)保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏功能作用变频节能变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。
台达变频器VF150E43A说明书
台达变频器VF150E43A说明书台达变频器说明书→变频器的种类有那些?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出波形的一个周期产生个脉冲波个脉冲,其等值电压为正弦波,波形较平滑。
台达变频器说明书→变频器g,p是什么意思?一般变频器说G 型和P型多是指变频器的通用型和风机泵类的区别,G型变频器适用在普通机械类的负载上,而P型的是用在风或水泵上的。
变频器一般是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
变频器按直流电源的性质分类
电动机知识变频器按直流电源的性质分类一、变频器按直流电源的性质分类变频器中间直流环节用于缓冲无功功率的储能元件可以是电容或是电感,据此变频器可分成电压型变频器和电流型变频器两大类。
1.电流型变频器电流型变频器主电路的典型构成方式如图2-8所示。
其特点是中间直流环节采用大电感作为储能元件,无功功率将由该电感来缓冲。
由于电感的作用,直流电流趋于平稳,电动机的电流波形为方波或阶梯波,电压波形接近于正弦波。
直流电源的内阻较大,近似于电流源,故称为电流源型变频器或电流型变频器。
图2—8电流型变频器的主电路电流型变频器的一个较突出的优点是,当电动机处于再生发电状态时,回馈到直流侧的再生电能可以方便地回馈到交流电网,不需要在主电路内附加任何设备。
这种电流型变频器可用于频繁急加减速的大容量电动机的传动。
在大容量风机、泵类节能调速中也有应用。
2.电压型变频器电压型变频器主电路的半导体开关器件经历了三个阶段,即晶闸管阶段、电力晶体管(GTR)和绝缘栅晶体管(IGBT)阶段,当前市场上变频器的逆变器件基本上均是IGBT,其性能远优于前两种器件。
电压型变频器主电路如图2-9所示,这是早期的电压变频器,电路的特点是中间直流环节的储能元件采用大电容,用来缓冲负载的无功功率。
由于大电容的作用,主电路直流电压比较平稳,电动机的端电压为方波或阶梯波。
直流电源内阻比较小,相当于电压源,故称为电压源型变频器或电压型变频器。
图2 -9电压型变频器的主电路对负载而言,变频器是一个交流电压源,在不超过容量限度的情况下,可以驱动多台电动机并联运行,具有不选择负载的通用性。
缺点是电动机处于再生发电状态时,回馈到直流侧的无功能量难于回馈给交流电网。
要实现这部分能量向电网的回馈,必须采用可逆变流器。
〃如何选择变频器主电路外围设备〃变频器调速的基本概念及其作用原理〃变频器负载匹配办法〃变频器常见的错误处理〃矢量变频器的直接转矩控制〃变频器维修怎样处理过电压保护OUd〃变频器控制电动机停车制动方式〃变频器按用途分类〃利用PLC管理变频器处理机械故障〃正确使用变频器〃变频器的转差频率控制方式〃变频器瞬停再启动运行及其注意事项〃概述如何进行变频器的正常选型和容量匹〃变频器的合理选用及干扰抑制Domain: 直流减速电机More:2saffa 〃恒转矩负载变频器的选择〃变频器选择时的注意事项〃变频器额定参数的选择〃变频器应用中存在的问题及对策〃变频器容量问题如何解决〃变频器应用的常见故障与对策(二)〃风机、水泵设备变频器运行中的问题〃机泵用变频器故障原因分析〃变频器选型时一些要注意的事项〃如何选择变频器容量〃变频器制动控制目的〃变频器控制系统过电流故障诊断技术〃变频器维修的相关经验(2)〃变频器参数的设定〃变频器自动、并联、比例运行及其注意事〃变频器现场常见5种故障解决方法匿名随着起重机的不断发展,传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。
电压源和电流源最大的区别就是一个是负载决定电流
电压源和电流源最大的区别就是一个是负载决定电流,一个是负载决定电压。
PWM对电压源和电流源控制同时有效,可以改变平均电压或平均电流。
用来分析电压PWM 控制的方法也可以用来分析电流PWM控制(将容感进行互换)。
以AC-DC-AC为例,电压型直流侧并大电容,电压脉动小,可近似恒压源,电压无法反向。
电流型直流侧串大电感,电流脉动小,可近似恒流源,电流无法反向。
文档收集自网络,仅用于个人学习逆变电路来看,由于电流型电流不可反向,而电压可反向,因此无需电压型所用的反并联无功反馈二极管。
而电机驱动时,电流型更容易实现再生制动。
文档收集自网络,仅用于个人学习逆变负载来看,电压型适合对谐波电流表现出高阻抗的负载,如电感。
而电流型则适合谐波阻抗低的负载,如电容。
因此在控制电机时,电流型需并联电容。
类似电压型接电容负载时,需串联电感。
文档收集自网络,仅用于个人学习电流型可能因负载多为感性,直流侧电感往往体大笨重,应用较少,所以接触太少。
以上是仅个人观点,一起探讨。
感应电机定转子之间靠电磁感应作用,在转子内感应电流以实现几点能量转换的电机。
感应电机一般用作电动机。
特点:优点:结构简单,制造方便,价格便宜,运行方便。
缺点:功率因素滞后,轻载功率因数低,调速性能稍差。
感应电机是异步电机的一种,由于现在异步电机主要是感应电机,所有现在也有人直接在定义时候将异步电机定义为感应电机,呵呵,其实异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机————自己归纳总结,不知道正确否???功率强大的AC感应电机慢慢发展为标准的电机设计类型,其特点是效率高,且价格具诱惑力。
美国国家电气制造协会(National Electrical Manufacturers Associ ation, NEMA)已经开发了针对于此的规范,名为NEMA A、B、C和D电机类型,将典型电机特性标准化,如起动电流、转差、转矩点,以适应各种不同的负载应用。
变频器的分类_变频器应用技术1
二、
外形
ABB变频器(瑞士) 变频器(瑞士) 变频器
电 气 自动化
ABB变频器(瑞士) 变频器(瑞士) 变频器
电 气 自动化
富士变频器G11系列 系列 富士变频器
富士变频器GP11系列 系列 富士变频器
富士变频器(日本) 富士变频器(日本)
电 气 自动化
MICROMASTER 440系列
西门子变频器(德国) 西门子变频器(德国)
电 气 自动化
G110系列 系列
西门子变频器(德国) 西门子变频器(德国)
电 气 自动化
西门子变频器(德国) 西门子变频器(德国)
电 气 自动化
变频器外形
FR-E500系列 系列
FR-S500E系列 系列
三菱变频器(日本) 三菱变频器(日本)
电 气 自动化
J7系列 系列
安川变频器(日本) 安川变频器(日本)
电 气 自动化
变频器外形
SB40系列高性能通用型 系列高性能通用型
SB80系列矢量控制型 系列矢量控制型
森兰变频器
电 气 自动化
变频器外形
SB60系列全能王 系列全能王
SB12系列风机 水泵专用 系列风机/水泵专用 系列风机
森兰变频器
电 气 自动化
当中间直流环节采用大电感滤波时,电流波形较平直, 当中间直流环节采用大电感滤波时,电流波形较平直,因而电源内阻抗大 输出是一个恒流源,输出交流电流是矩形波或阶梯波, ,输出是一个恒流源,输出交流电流是矩形波或阶梯波,这类变频装置叫电 流型变频器。 流型变频器。
电气自动化
3. 电压型和电流型变频器比较
2.交-交变频器 交 交变频器 交-交变频器是把工频交流电直接变换成不同频率交流电的 交变频器是把工频交流电直接变换成不同频率交流电的 过程,它不通过中间直流环节, 过程,它不通过中间直流环节,故又称为直接变频器或周波变换 因为没有中间环节,仅用一次变换就实现了变频, 器。因为没有中间环节,仅用一次变换就实现了变频,效率较高 主要构成环节如下图所示。 。主要构成环节如下图所示。
电压型变频器与电流型变频器的性能比较
电压型变频器与电流型变频器的性能比较电流型与电压型变频器,两者都属于交-直-交变频器,由整流器和逆变器两部分组成。
由于负载一般都是感性的,它和电源之间必有无功功率传送,因此在中间的直流环节中,需要有缓冲无功功率的元件。
假如采纳大电容器来缓冲无功功率,则构成电压源型变频器;如采纳大电抗器来缓冲无功功率,则构成电流源型变频器。
电压型变频器和电流型变频器的区分仅在于中间直流环节滤波器的形式不同,但是这样一来,却造成两类变频器在性能上相当大的差异,主要表现列表比较如下:1、储能元件:电压型变频器——电容器;电流型——电抗器。
2、输出波形的特点:电压形电压波形为矩形波电流波形近似正弦波;电流型变频器则为电流波形为矩形波电压波形为近似正弦波3、回路构成上的特点,电压型有反馈二极管直流电源并联大容量电容(低阻抗电压源);电流型无反馈二极管直流电源串联大电感(高阻抗电流源)电动机四象限运转简单。
4、特性上的特点,电压型为负载短路时产生过电流,开环电动机也可能稳定运转;电流型为负载短路时能抑制过电流,电动机运转不稳定需要反馈掌握。
电流型逆变器采纳自然换流的晶闸管作为功率开关,其直流侧电感比较昂贵,而且应用于双馈调速中,在过同步速时需要换流电路,在低转差频率的条件下性能也比较差。
变频器的结构特征1. 电流型变频器变频器的直流环节采纳了电感元件而得名,其优点是具有四象限运行力量,能很便利地实现电机的制动功能。
缺点是需要对逆变桥进行强迫换流,装置结构简单,调整较为困难。
另外,由于电网侧采纳可控硅移相整流,故输入电流谐波较大,容量大时对电网会有肯定的影响。
2. 电压型变频器由于在变频器的直流环节采纳了电容元件而得名,其特点是不能进行四象限运行,当负载电动机需要制动时,需要另行安装制动电路。
功率较大时,输出还需要增设正弦波滤波器。
3. 高电流型变频器它采纳GTO,SCR或IGCT元件串联的方法实现直接的高压变频,目前电压可达10KV。
运动控制复习要点及答案
第一部分运动控制复习要点(IRON)1、直流调速系统用的三种可控直流电源和各自的特点。
P21)旋转变流机组——用交流电动机和直流发电机组成机组,以获得可调的直流电压。
2)静止式可控整流器——用静止式的可控整流器,以获得可调的直流电压。
3)直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不控整流电源供电,利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制,以产生可变的平均电压。
2.电流连续和断续时,V-M系统机械特性的差别,电流断续有何不良影响。
P91)当电流连续时,特性还比较硬;断续段特性则很软,而且呈显著的非线性,理想空载转速翘得很高。
2)电流断续给用平均值计算描述的系统带来一种非线性因素,也引起机械特性的非线性,影响系统的运行性能。
3、直流调速系统闭环静特性和开环机械特性的联系和区别(画图分析)。
P23~24a、闭环系统的静态特性可以比开环系统的机械特性硬很多;b、闭环系统的静差率比开环系统小得多;c、如果所要求的静差率一定,则闭环系统可以大大提高调速范围。
d、要取得上述三项优势,闭环系统必须设置放大器。
4、电流截止负反馈及其作用。
P28当电流大到一定程度时才出现的电流负反馈叫做电流截止负反馈,简称截流反馈。
作用:限流保护,即解决反馈闭环调速系统启动和堵转时电流过大的问题。
5、比例调节器、积分调节器、比例积分调节器各自的控制规律和特点。
比例调节器:a、Uc=KpΔUn输出信号与偏差信号成比例;有差调节。
b、能迅速响应控制作用。
积分调节器:a、输出信号的速度与偏差信号成正比。
b、无静差调速。
比例积分调节器:a、稳态精度高,动态响应快;b、比例部分能迅速响应控制作用,积分部分则最终消除稳态偏差。
(控制规律即公式)6、无静差调速系统的稳态结构图和稳态结构参数关系。
P43无静差调速系统的稳态参数计算很简单,在理想情况下,稳态时Un=0,因而Un=Un*=α*n,即m ax*m axn n U =α(1-66),α为转速反馈系数(V.min/r ),Nmax 为电动机调压时的最高转速(r/min ),U*nmax 为相应的最高给定电压(V )。
变频器显示电流与电源电流表显示存在差别的说明
关于电流表上的电流显示与变频器面板上的电流显示存在差别的说明1、柜面上的电流表,测量的是变频器输入端的电流,是采用普通交流电流互感器进行测量的;2、变频器面板上显示的电流是变频器内部霍尔电流传感器测量所得的电流,霍尔电流传感器测量的是变频器的输出电流;3、普通交流电流互感器不能用来测量变频器输出端的电流,因为变频器的输出电压、电流波形为PWM脉宽调制波形,采用普通的电流互感器或钳形表难以测量变频器的输出电流,因此为了能够观察电机的运行电流,通常只能在变频器的输入端加装电流互感器;4、变频器输入端电流互感器所测的电流与变频器面板上显示的电流存在差别主要是因为:输入电流的电压是380V的。
变频器的输出是调频调压的信号,低频段时是降压输出的,而其输入功率约等于输出功率,所以负载电流会变大。
即功率不变的情况下,输出电压降低了,输出电流增大了。
具体到变频器内部原理,因为变频器一般都是交直交变频器,内部有大容量电容储能。
调压采用PWM脉宽调制技术。
5、通常情况都是以变频器显示的为准,因为AC/AC变频器是通过整流单元(通常称电源模块)将3相交流(比如380V)整流(3相全波桥整)成直流(540V),再通过控制单元,按照控制方式,比如矢量,V/F等及给定值,通过控制大功率开关管(通常称电机模块)的通断及其频率转换成高频交流信号接至变频电机。
因此,普通的钳流表(其实也是一个电流互感器)所测电流不是很准确,需要专用高频信号测量的电流互感器,而在变频器内部的输出回路的铜排上就是串了这样的设备,因此只要此元件不坏,肯定比普通钳流表准。
另外,关于输入侧的电流,正如以上说言,由于是工频交流信号只要普通电流互感器,但电流和输出测不一定对应,但可以按照功率来大概推算,比如:输出电流240A,如果电压150V,则输出侧有效功率两者相乘约等于36KW,考虑到损耗则输入侧应该稍大于36KW,比如按照38KW计算,则输入侧电流恰好=38KW/380V=100A。
什么叫变频器
什么叫变频器?变频器基本工作原理一.什么叫变频器?变频器又称为变流器(Inverter),它是将电压值固定的直流电,转换为频率及电压有效值可变的装置,在工业上被广泛使用,如不断电系统、感应电动机与交流伺服电动机的调速驱动等。
变频器之功能为将直流输入电压转换为所需之大小与频率之交流输出电压。
若其直流输入电压为定值,则称为电压源型变频器(Voltage Source Inverter, VSI);若直流输入电流维持定值,则称为电流源型变频器(Current Source Inverter, CSI)。
二.变频器基本原理变频器它的输出电力控制方法有PAM方式与PWM方式两种。
PAM(Pulse Amplitude Modulation),由电源电压变换振幅而进行控制输出功率的方式,所以在变频器部位,只有控制频率,变流器控制输出电压。
在闸流体变频器场合,因转流时间为100~数百μs,闸流体高频切换很难,其次是因为PWM控制困难,在该变频器部位的控制频率采用PAM 方式,如图 1.1所示依PAM电压调整时之输出电压波形,电压高和电压低的情形。
图 1.1 PAM电压调整脉波宽度调变(Pulse-width Modulation, PWM),在输出波形中作成多次之切割,经由改变电压脉波宽度而达成输出电压之改变,如图1.2所示。
依PWM变频器的电压调整原理,图(A)为三角载波与正弦波型的信号波。
图(B)和图(C)为所对应之波宽调变波形及输出信号波之振幅。
振幅相同、脉波宽度不同、可获得调整变化之正弦波的输出波形。
1、变频器的效率交-直-交变频器的损耗由三部分组成,整流损耗(包括电容损耗)40%:逆变损耗50%;控制回路损耗10%。
前两项随变频器的容量、负荷、结构不同而变化,控制回路损耗与其它因素无关。
额定状态运行时,效率84.6%~96%,功率越大效率越高,高压变频器效率可达98%。
变频器与各种环境条件的关系:2、输出端连接的电缆长度有限制。
变频器基础入门知识
变频器基础入门知识1、电压源型与电流源型高压变频器的区别。
变频器的主电路大体上可分为两类:电压源型和电流源型。
电压源型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波元件是电容;电流源型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波元件是电感。
2、为什么变频器的输出电压与频率成比例的改变?异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过的电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,电机电流增大,严重时将烧毁电机。
因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器的输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免磁饱和现象的产生。
这就是VVVF的定义。
这里的电压指的是电机的线电压或者相电压的有效值。
3、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加?频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
4、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。
用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。
采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。
起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。
5、V/f模式是什么意思?频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4说明。
保持V/f比恒定控制是异步电机变频调速的最基本的控制方式,它在控制电机的电源频率变化的同时控制变频器输出的电压,并使二者之比V/f为恒定,从而使电机的磁通保持恒定。
在电机额定运行情况下,电机的定子电阻和漏抗的电压降比较小,电机的端电压和电机的感应电势近似相等。
(完整版)电力电子技术简答题
2、什么叫逆变失败?逆变失败的原因是什么?答:晶闸管变流器在逆变运行时,一旦不能正常换相,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器输出的平均电压和直流电动势变成顺向串联,形成很大的短路电流,这种情况叫逆变失败,或叫逆变颠覆。
造成逆变失败的原因主要有:(2分)触发电路工作不可靠。
例如脉冲丢失、脉冲延迟等。
晶闸管本身性能不好。
在应该阻断期间管子失去阻断能力,或在应该导通时不能导通。
交流电源故障。
例如突然断电、缺相或电压过低等。
估计不足,使换相的裕量时间小于晶闸管的关断时间。
换相的裕量角过小。
主要是对换相重叠角逆变失败后果会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件(4分)防止逆变失败采用最小逆变角βmin防止逆变失败、晶闸管实现导通的条件是什么?关断的条件及如何实现关断?答:在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压,门极也加正向电压,产生足够的门极电流Ig,则晶闸管导通,其导通过程叫触发。
关断条件:使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。
(3分)实现关断的方式:1>减小阳极电压。
2>增大负载阻抗。
3>加反向电压。
3、为什么半控桥的负载侧并有续流管的电路不能实现有源逆变?(5分)答:由逆变可知,晶闸管半控桥式电路及具有续流二极管电路,它们不能输出负电压Ud固不能实现有源逆变。
(5分)2、电压型逆变电路的主要特点是什么?(8分)(1) 直流侧为电压源或并联大电容,直流侧电压基本无脉动;(2分)(2) 输出电压为矩形波,输出电流因负载阻抗不同而不同;(3分)(3) 阻感负载时需提供无功。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道,逆变桥各臂并联反馈二极管。
(3分)3、逆变电路必须具备什么条件才能进行逆变工作?答:逆变电路必须同时具备下述两个条件才能产生有源逆变:(1)变流电路直流侧应具有能提供逆变能量的直流电源电势Ed,其极性应与晶闸管的导电电流方向一致。
(3分)(2)变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须为负(相对于整流时定义的极性),以保证与直流电源电势Ed构成同极性相连,且满足Ud<Ed。
电压型和电流型逆变电路特点
电压型和电流型逆变电路是常见的电力电子变换器,它们在工业控制、电力电子系统和可再生能源领域得到了广泛的应用。
两种类型的逆变电路各具特点,下面我将分别介绍它们的特点。
首先,我们来谈谈电压型逆变电路。
电压型逆变电路是一种以输出电压为控制对象的电力电子变流器,其特点主要表现在以下几个方面。
1. 控制简单:电压型逆变电路通过控制输出电压的大小和波形来实现对输出功率的调节,因此控制相对简单,通常采用PWM(脉冲宽度调制)技术进行控制。
2. 输出电压稳定性好:由于电压型逆变电路是以输出电压为控制对象,因此输出电压的稳定性较好,能够适应对输出电压精度要求较高的应用场合。
3. 对负载变化响应速度快:电压型逆变电路对负载变化的响应速度较快,能够在短时间内实现输出电压的调节,适用于对动态性能要求较高的应用场合。
接下来,我们来看看电流型逆变电路的特点。
电流型逆变电路是一种以输出电流为控制对象的电力电子变流器,其特点主要表现在以下几个方面。
1. 控制精度高:电流型逆变电路通过控制输出电流的大小和波形来实现对输出功率的调节,因此控制精度较高,能够满足对输出电流精度要求较高的应用场合。
2. 适应性强:由于电流型逆变电路是以输出电流为控制对象,因此对于负载变化的适应性较强,能够稳定地输出所需的电流波形,适用于负载变化较大的应用场合。
3. 输出电流波形质量好:电流型逆变电路能够实现对输出电流波形的精确控制,输出电流波形质量较高,适用于对输出波形质量要求较高的应用场合。
总的来说,电压型逆变电路和电流型逆变电路各有其独特的优势和适用范围。
在实际应用中,需要根据具体的控制要求和应用场景选择合适的逆变电路类型,以实现最佳的性能和效果。
希望以上内容能够对您有所帮助。
交流异步电动机变频调速设计报告
绪论第1章系统总方案确定1.1变频器的选定根据直流部分电流、电压的不同形式,又可分为电压型和电流型两种:(1)电流型变频器电流型变频器的特点是中间直流环节采用大电感器作为储能环节来缓冲无功功率,即扼制电流的变化,使电压波形接近正弦波,由于该直流环节内阻较大,故称电流源型变频器。
(2)电压型变频器电压型变频器的特点是中间直流环节的储能元件采用大电容器作为储能环节来缓冲无功功率,直流环节电压比较平稳,直流环节内阻较小,相当于电压源,故称电压型变频器。
由于电压型变频器是作为电压源向交流电动机提供交流电功率,所以其主要优点是运行几乎不受负载的功率因数或换流的影响,它主要适用于中、小容量的交流传动系统。
与之相比,电流型变频器施加于负载上的电流值稳定不变,其特性类似于电流源,它主要应用在大容量的电机传动系统以及大容量风机、泵类节能调速中。
本次设计中选用交-直-交变频器,采用电压型变频器。
第2章主电路的设计与分析2.1主电路工作原理变频调速实际上是向交流异步电动机提供一个频率可控的电源。
能实现这个功能的装置称为变频器。
变频器由两部分组成:主电路和控制电路,其中主电路通常采用交-直-交方式,先将交流电转变为直流电(整流,滤波),再将直流电转变为频率可调的交流电(逆变)。
在本设计中采用图2.1的主电路,这也是变频器常用的格式。
图2.1 电压型交直交变频调速主电路2.2整流电路整流电路是把交流电变换为直流电的电路。
目前在各种整流电路中,应用最广泛的是三相桥式全控整流电路,三相桥式全控整流电路每个时刻均需2个晶闸管导通,而且这两个晶闸管一个是共阴极组,一个是共阳极组,只有它们能同时导通,才能形成导电回路。
由于整流电路原理比较简单,设计中不再做详细的介绍,其原理如图2.2所示。
图2.2 三相桥式全控整流电路2.4 IGBT 简介及驱动要求IGBT 是压控器件,栅极输入阻抗高,所需要驱动功率小,驱动较为容易。
但必须注意,IGBT 的特性与栅极驱动条件密切相关,随驱动条件的变化而变化。
电力电子技术总复习资料13级自动化剖析
1、按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为电压型和电流型两类。
2、电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
2、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在开关状态。
当器件的工作频率较高时,开关损耗会成为主要的损耗。
3、在PWM控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为载波比,当它为常数时的调制方式称为同步调制。
在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为分段同步调制。
4、面积等效原理指的是,冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。
5、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是MOSFET,单管输出功率最大的是GTO,应用最为广泛的是GBT。
6、设三相电源的相电压为U2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即,其承受的最大正向电压为。
7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为有源逆变,如果接到负载,则称为无源逆变。
8、如下图,指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。
(1) 0~t1时间段内,电流的通路为VD1 ;(2) t1~t2时间段内,电流的通路为V1;(3) t2~t3时间段内,电流的通路为VD2;(4) t3~t4时间段内,电流的通路为V2;(5) t4~t5时间段内,电流的通路为VD1;GTR存在二次击穿现象,IGBT存在擎住现象。
1、功率因数由基波电流相移和电流波形畸变这两个因素共同决定的。
2、晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻R是均压措施。
3、同一晶闸管,维持电流I H与掣住电流I L在数值大小上有I L 2~4 I H。
4、电力变换通常可分为:交流变直流;直流变交流;直流变直流;交流变交流5、在下图中,V1 和VD1 构成降压斩波电路使直流电动机电动运行,工作于第1象限;V2;VD2构成升压斩波电路,把直流电动机的动能转变成为电能反馈到电源,使电动机作再生制动运行,工作于二象限。
变频器的基本构成、作用和分类
变频器的基本构成、作用和分类一. 变频器的基本构成及其作用电压型变频器在电压型变频器中,整流电路产生逆变电路所需要的直流电压,并通过直流中间电路的电容进行平滑后输出。
整流电路和直流中间电路起直流电压源的作用,而电压源输出的直流电压在逆变电路中被转换为具有所需频率的沟通电压。
在电压型变频器中,由于能量回馈给直流中间电路的电容,并使直流电压上升,还需要有专用的放电电路,以防止换流器件因电压过高而被破坏。
电压型变频器主电路的结构因其使用的换流器件的不同而有多种形式。
关于这些电路的结构,可参考有关资料。
电流型变频器整流电路通过中间电路的电抗将电流平滑后输出。
整流电路和直流中间电路起电流源的作用,而电流源输出的直流电流在逆变电路中被转换为具有所需频率的沟通电流供应给电动机。
在电流型变频器中,电动机定子电压的掌握是通过检测电压后对电流进行掌握的方式实现的。
对于电流型变频器来说,在电动机进行制动的过程中可通过将直流中间电路的电压反向的方式使整流电路变为逆变电路,并将负载的能量回馈给电源,而且在消失负载短路等状况时也更简单处理,电流型掌握方式更适合于大容量变频器。
PAM调制变频器(参见)PAM掌握是脉冲幅度调制(Pulse Amplitude Modulation)的缩写,是一种在整流电路部分对输出电压(电流)的幅值进行掌握,而在逆变电路部分对输出频率进行掌握的掌握方式。
由于在PAM掌握的变频器中,逆变电路换流器件的开关频率即为变频器的输出频率,所以这是一种同步调制方式。
由于逆变电路换流器件的开关频率(简称载波频率)较低,在使用PAM掌握方式的变频器进行调速驱动时具有电动机运转噪音小,效率高等特点。
但是,由于这种掌握方式必需同时对整流电路和逆变电路进行掌握,掌握电路比较简单。
此外,这种掌握方式也还具有当电动机进行低速运转时波动较大的缺点。
PWM调制变频器PWM掌握是脉冲宽度调制(Pulse Width ModuLation)的缩写。
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真理惟一可靠的标准就是永远自相符合。
土地是以它的肥沃和收获而被估价的;才能也是土地,不过它生 产的不是粮食,而是真理。
如果只能滋生瞑想和幻想的话,即使再大的才能也只是砂地或盐池,那上面连
小草也长不出来的
电压源型变频器和电流源型变频器的特点
项目
电流源型变频器 电压源型变频器
适用于单机拖动,频繁加、减速情况下运行,并需 适用于向多台电动机供电, 不可逆拖动,稳速工作,快速
适用范围
经常反向的场合
性要求不高的场合。
1、需要换流电感 2、晶闸管承受电压低,要求晶闸管关断时间短 3、过电流保护困难
4、需要滤波电容
1 人生的磨难是很多的,所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。
在生活磨难面前,精神上的 坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。
电流滤波方 电感滤波 电容滤波
电压波形
近似正弦波(电动机负载) 矩形波(或阶梯形波) 电流波形 电动运行
矩形波 近似正弦波
其他
1、 不需要换流电感
2、 可使用关断时间较长的普通晶闸管
3、 过电流保护容易
4、不需要滤波电容。