变频器 培训资料

�逆变桥是变频器的核心部分,其作用是将直流电压通过个桥臂可控硅的反复轮流通断形成所需要的幅值和频率变化的三相交流输出电压.

�逆变桥的桥臂的可控硅的类型主要是IGBT—绝缘珊双极型晶体管.

�变频器的选型和应用, 首先要考虑的就是负载的类型

�负载可以分为三大类

–恒转矩负载

•例如输送带,提升,钻床,挤出机,容积泵–变转矩负载

•例如离心风机, 离心泵

–恒功率负载

•例如磨床, 高速车床, 绕线筒等

�根据不同的负载类型,以及其它功能和性能的要求,选择对应系列的变频器

�在整个运行的速度范围内,需要相同大小的负载�当转速变化时,负载转矩保持不变

�所需功率与转速成正比

�通常转速限制在基本频率以内

�负载转矩是转速的函数:在低速下需要较小的转矩, 而在高速下需要较大的转矩

�只有两类典型的负载:离心泵和离心风机

�额定转速以下

–设备产生的流量与泵或风机的转速成正比

–设备产生的压力与泵或风机转速的平方成正比–设备消耗的功率与泵或风机转速的立方成正比

�对于变转矩的离心风机和泵,所需功率与流量成正比是节能的原理所在.

�当所需的流量为额定流量的一半时,意味着所需要的功率仅仅为额定功率的八分之一.

�成年累月地积累下来,形成巨大的节能潜力.

�通常恒功率段是指在电机的基本频率之上

�对于一个恒功率负载,实际上负载转矩是负载物理尺寸的函数�在转速较低时需要的转矩较高,在转速较高时,需要的转矩较低.

�负载转矩与转速成反比,其乘积,亦即功率为恒定值,称为恒功率负载.

�变频器对电机有多种控制模式

�不同的控制模式可以使变频器适用于各种类型的电机和机械，可以获得不同的静态和动态性能

�电机控制模式包括：

–开环V/F模式（压频比模式）

–开环磁通矢量控制模式（SVC）

–闭环速度控制模式（FVC）

–转矩控制模式（TC）

–同步电机控制模式（开环和闭环）

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通用变频器的合理选型

可选件的选择及功能

输入电抗器：

•输入电抗器用于降低由变频器产生的谐波；

•输入电抗器也用于增加电源阻抗，并帮助吸收附近备用发电机工

或重载设备投入时产生的浪涌电压和主电源的电压尖峰；

•输入电抗器串接在电源和变频器的功率输入端之间。如果还使用

电磁兼容滤波器，则输入电抗器应串接在电磁兼容滤波器和电源之间。

•一般而言，变频器的额定功率与电网短路功率的比一定不能小于0.5％。如果电源阻抗低于这个值，则较高的电流会流入整流桥和DC 电容，引起过热，因此应安装输入电抗器来增加电源阻抗。

•输入电抗器额定值是以电源电压的百分数给出的（例如2％和4％输入电抗器），因此当变频器以额定输入电流运行时，输入电抗器的感在电抗器上会引起2％或4％的电压降。一般2％的输入电抗器主要用于低阻抗电源，而4％的输入电抗器还可以用于降低谐波电流。

�5%线路电抗器THDI=30-35%�5%线路电抗器+3%DC电抗器THDI=25-30%�5次调制谐波滤波器THDI=20-30%�5次+7次调制谐波滤波器THDI=12-20%�12脉冲变频器(对称线路电流) THDI=15%

�18脉冲变频器(对称线路电流) THDI<5%

�宽域谐波滤波器THDI=8-12%

�为了减少变频器的电流谐波污染，ATV61/71采取措施削弱：

–ATV61(71)HD18…HD75N4内置DC 电抗器，使进线电流限制在输出电流的1.1倍以内。若外加DC 电抗器或AC 进线电抗器选件，可以

限制THDI<33%

–ATV61(71)HD90…HC63N4标配DC 电抗器，限制THDI<33%–若需要整体满足电网质量标准IEEC519，可选用正弦波滤波器附件。15kW 75kW 500kW ATV12ATV312ATV71ATV71ATV71

3%Irms 60%

THD <=48%

1%

Irms 30%

ACS150

外部可选件

用以减少部分负载中的THD（总谐波畸变）并符合EN61000-3-2

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�直流电抗器是串联在直流中间回路的一个或两个扼流圈, 因其通过的电流为直流电流, 故亦成为直流扼流圈.�直流电抗器的作用是抑制变频器的进线电流谐波,从而减少对电网的污染.

�通常采用适当大小的直流电抗器,即可使变频器的谐波污染减少到符合标准,这是一种低成本的方案.

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通用变频器的合理选型可选件的选择及功能

电磁兼容性（EMC ）滤波器：

•电磁兼容性（EMC ）滤波器的目的是降低变频器传导到电源的干扰，它并不减少辐射性干扰或降低到变频器的干扰；

•它只能安装于电源到变频器的输入端，如果被安装到变频器的输出端，它将被损坏；

•在许多运用中，可以在无滤波器或带内置式滤波器情况下运行。然而，为得到更高程度的衰减性能，需要有外部的滤波器。

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ACS150 EMC

通用变频器的合理选型

可选件的选择及功能

dV/ dt输出滤波器：

•dV/dt输出滤波器用于限制变频器的输出电压上升率，限制电机接线端的电压尖峰，增强电机的绝缘性能。

•当电源电压为（或超过）575V ，或电机绝缘情况不太好时，推荐安装一台dV/dt输出滤波器。

•当安装了dV/dt输出滤波器后，变频器的输出开关频率必须限制为2KHZ。