单相桥式SPWM逆变电路

用 三相异步电动机的机械特性
曲线如图
技
术
变 特性曲线上几个特殊的转矩
频 起动转矩（TST）
在n=0（s=1），T= TST点，这点转矩称为起动转矩TST，也称为堵转转
器
矩。当电动机的负载转矩大于TST时，电动机将不能起动。
额定转矩TN
应
在n=nN（s=sN），T=TN点，这点的转矩称为额定转矩TN。当电动机工 作在额定转矩TN时，sN通常在0.02—0.06之间，转速在很小的范围内
高度重视。
用 20世纪80年代，作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴
趣，并得出诸多优化模式，其中以鞍形波PWM模式效果最佳。
技 20世纪80年代后半期开始，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投 入市场并广泛应用。
20世纪90年代，变频技术从V/F控制发展到矢量控制和直接转矩控制，从开
变 内容大纲
频 变频器概述 器 交流异步电机调速方式 应 变频器的工作原理
变频器的控制方式
用 节能原理与应用举例 技 变频器管理注意事项
术
变
频
器 变频器概述 应
用
技
第一部分
术
变 引言:什么是变频器?
频 顾名思义，变频器就是要改变电压或电流的频率，以改
变交流异步电动机转速的机器。
器
年节电量在2000万kWh左右。但这两年来，随着
应
炼量的大幅提升，许多装了变频器的机泵都提 量，接近满负荷甚至超负荷运行，节电效果明
显下降。
用 目前使用的变频器都是进口的。主要以富士变 频器为主，兼用了山垦、西门子、日电等品牌。
变频器的投用，取得明显的控制和节能效果，
技
变频器的投用率和完好率现已作为电气车间和 有关车间经济考核指标。目前，通过大家的共 同努力，变频器的投用率和完好率已从去年的
应 更国的国内外客户认可和选用。 当今，变频器的应用几乎涵盖了国民经济的各个行业，特别是在建
用
材、钢铁、有色金属、采油、石化、纺织等领域应用广泛。采用变 频器调速，除了替代过去的老式调速，更多的是用于老式调速无法
胜任的新的调速领域。
技
术
变 变频调速效果
频 应用目的
应用范围及效果
器 应 用
源自文库
节能 自动化 提高产品质量 提高生产率
风机、泵类、采油、挤压机、搅拌机等。通过调节电动机转速达到节 能目的，通过节能在1、2年内即可收回改造成本
提高搬运机械停止位置的精度；提高生产线速度、控制精度；采用有 反馈装置的流量控制实现自动化
生产加工实现最佳速度控制及协调生产线内各装置的速度，使其同步、 同速，以提高产品的质量和加工精度
根据产品种类联网控制，实现生产线的最佳速度，提高生产率
技
增加设备使用 寿命
采用对设备不产生冲击的起动、停止及空载低速运行等方式，增加设 备的使用寿命
术
增加舒适度
电梯、电车等，采用平滑加速、减速，以提高乘坐的舒适性；改变空 调间断运行为变速连续运行，使室内温差减小，增大环境舒适度
变 变频器的发展趋势
频 向专用型方向发展 器 向人性化方向发展
易用性不断提高
变化时，转矩即可在很大的范围内变化，即工作于额定转矩TN时，电
用
动机具有很硬的机械特性。
最大转矩TM
技
在n=nL（s=sL），T=TM点，这点的转矩称为最大转矩TM。TM的大小象 征着电动机的过载能力，用过载倍数λ表示，λ=TM/TN。在任何情况下，
电动机的负载转矩都不能大于TM，否则电动机转速将急剧下降，致使
术
环控制到闭环控制， 2000年以后，变频技术结合ＰＬＣ技术，逐步向智
能模糊控制方向发展。
变 我国变频器的应用现状
频 20世纪90年代初中国企业界才开始认识并认识并尝试使用变频器，
得到认可并大量使用是最近几年的事。
器 变频器从一开始进入我国，国外品牌就占据大部分市场份额，同时，
国内变频器的研制和生产也在向前发展，目前，国产变频器正在被
用 即将出台的限制性政策规定：对新建和扩建工程需要调
速运行的风机和水泵，一律不准采用挡板和阀门调节流
技 量；对采用挡板和阀门调节流量的要分期、分批、有步
骤地进行调速改造。
术
变 变频器在我们炼油厂的使用
频 在石化系统，我们茂石化和九江石化应用变频
器最早。 在八十年代末期，我厂首先在润滑油
器
重质车间使用获得成功。目前安装台数已达到 258台，总容量16359kW,其中有10台高压变频器。 平均节电率达到20-30%之间，有的高达50%，全
90％、70％分别提高到现在的98.5％、86％。
术
变
频
器 交流异步电机调速方式 应
用
技
第二部分
术
变 三相异步电动机的机械特性
频 公式 1同步转速：n=60f/p ; 2感应电动势：
器 E=4.44KNfΦm
当加在电动机上的电压U为额定电压时，电动机的电磁
应
转矩T与转子转速n之间的关系，称为电动机的机械特性， 即 n=f（T）
应 功率结构模块化
智能化
用 减小谐波影响
技
术
变 我国变频器应用的大环境
频 在我国60%的发电量是通过电动机消耗的，因此调速传
动是一个重要行业，一直得到国家重视，目前已有一定
器 规模。
应
1998年1月1日实施的《中华人民共和国节约能源法》第 39条，已将变频调速列入通用节能技术加以推广。
英文名称：Inverter，一般译作逆变器。
应 学术解释：变频器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。
用
技
术
变 变频技术的发展过程
频 变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。
20世纪60年代后半期开始，电力电子器件从SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断
器
晶闸管)、GTR（电力晶体管）、 MOSFET（电力场效晶体管）发展到今天的 IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管)、
IGCT(集成门极换流晶闸管)、IPM（智能功率模块），器件的更新促使电力
应 变换技术的不断发展。 20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频(PWM—VVVF)调速研究引起了人们的
术
电动机堵转停止，因此这一点称为临界转速点。临界转速nL的大小决定 了L点的上下位置，从而反映了机械特性的硬度。
变 交流电动机调速的几种方式
频 交流电动机的三种调速方法：