变频器及其应用PPT课件

变频器可分为交——交变频器和交——直——交 变频器两大类型。
交——交变频器没有明显的中间滤波环节，电网 交流电被直接变成可调频调压的交流电，又称为 直接变频器。
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1.1.1异步电动机的变频调速技术
交——直—— 交变频器先把电网交流电转换为直 流电， 经过中间滤波环节之后， 再经过逆变才转 换为变频变压的交流电， 故称为间接变频器。
RLD3B RLD4A
t 输出是脉动的直流电压！
t
t
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逆变电路的工作原理
1、主要功能: 将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载。
2、工作原理：
器的输U出d为负载输。入直流电压，R为逆变
开时，当逆开变关器T输1、出T电4闭压合u0，=UTd2；、T3断
合时，当输开出关电T压1、uT0=4断－开Ud，; T2、T3闭
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三相异步电动机的转速公式为
n2
(1 s)n1
(1 s)
60 f1 p
由转速公式可知，三相异步电动机的调速方法有三 种（1）变极调速；（2）变频调速；（3）变滑差 调速；
（1）（2）适合于鼠笼式异步电动机
（3）适合于绕线式异步电动机
在工业中，最常用的、易于实现自动控制的是变频 调速。
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变频器是将固定频率的交流电变换为频率连续可调 的交流电的装置，其内部结构含有微处理器芯片， 可以进行算术逻辑运算和信号处理，具有多种自动 控制功能。
其输出波形如下u图2 所示。
uo´´ io ´´
t t
t
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单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
A
u2
B
u2
D
4
D
D1
3D
2
uU 0o
uD4,uD2
uD 3,uD 1
+
RL
u2>0 时
u2<0
时
u D1,D3导通 D2,D4导通
o
_
D2,D4截止
电流通路:
A D1
D1,D3截止
电流通路:
B D2
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1.1.1异步电动机的变频调速技术
（2）变频器的作用 1）调速 普通的三相异步电动机，加装变频后可以实现调
速功能。 பைடு நூலகம்2）节能 变频器调速比传统的电磁调速可以节电25%-
80%，具体节电的多少就要在看客户的设备的不 同而不同； 3）软启动 变频器启动对机械设备没有危害，而硬启动则反 之。
根据中间滤波环节是电容性或是电感性可以将 交——直——交变频器划分为电压（源）型或电 流（源）型交—— 直——交变频器。
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整流电路组成
+
220V
u 1
+
+ V4
u3 2
– V3
2
4
V1
1
V2
+
+
RL uo
+
由一个变压器，四只二极管，一个负载组成，其中四只二 极管组成电桥电路。
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单相桥式整流电路的工作原理
PLC控制高级应用 和人机界面设计
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课程内容
学习情境 1 学习情境 2 学习情境 3 学习情境 4 学习情境 5
变频调速控制 定位控制 步进调速控制 平面仓储控制系统设计与实现 组态控制系统设计与实现
2
学习情境 1 变频调速控制
3
本章要点：
变频原理 变频器调速的应用 变频调速系统设计
u2正半周时
电流通路
+
T
+
u1
A D4
u2
D1
D3
RL uo
B
D2
-
单相桥式整流电路
-
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单相桥式整流电路的工作原理
u2负半周时
电流通路
T-
+
uu11
A D4
u2
D1
D3
RL
u0
B
D2
+
单相桥式整流电路
_
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+
4
+
220V
u 1
- V4
u3 2 V3
V1
1
V2
+
RL
u O
+
+
2
-
u2负半周时：D2、D4加正向电压导通， D1 、D3加反向+ 电压截止。
当以频率fS交替切换开关T1、T4
和T2、T3时，则在电阻R上获得如图
4.2.4(b)所示的交变电压波形，其周
期成如了T果s=交想1流得/f电到S，压正这u弦样o波。，u电就o压含将，有直则各流可次电通谐压过波E变，滤
波器滤波获得。
图4.2.4 单相桥式逆变 电路工作原理
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电压型单相全桥逆变电路
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1.1.2 通用变频器
1、变频器的内部结构
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1.1.2 通用变频器
2、通用变频器 的外部接线
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1.1.2 通用变频器
3、使用变频器的注意事项
为了使用者与设备的安全，请你注意以下事项: 1）必须将设备安装在诸如金属框架或不可燃材料上。 2）不要将装置置于可燃性材料附近。 3）运输期间不要抓提外壳。 4）避免使诸如金属屑等异物进入装置。 5）请勿安装或使用损坏的或缺少部件的变频器。
1、电路工作过程：
全控型开关器件T1和T4构 成一对桥臂，T2和T3构成一对 桥臂, T1和T4同时通、断；T2和 T3同时通、断。T1(T)4与T2(T3) 的驱动信号互补，即T1和T4有 驱动信号时，T2和T3无驱动信 号，反之亦然，两对桥臂各交 替导通180°。
图4.3.2 电压型单相全桥逆
变
变频器的问世，使电气传动领域发生了一场技术革 命，即交流调速取代直流调速。交流电动机变频调 速技术具有节能、改善功用流程、提高产品质量和 便于自动控制等诸多优点，被国内外公认为最有发 展前途的调速方式。
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项目一 变频器认识与实 践
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自20世纪80年代初问世以来，变频器更新换代了 5次：
第一代是20世纪80年的模拟式通用变频器； 第二代是20世纪80年代中期的数字式通用变频器； 第三代世纪90年代初的智能通用变频器； 第四代是20世纪90年代中期的多功能通用变频器； 21世纪研制上市了第五代集中型通用变频器。
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1.1.1异步电动机的变频调速技术
1、变频调速的控制方式与机械特性 异步电动机的同步转速表达式为
n2
(1 s)n1
(1 s)
60 f1 p
可采用改变电源频率f1，极对数p，以及转差率s等 三种基本方法来实现调速。
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1.1.1异步电动机的变频调速技术
2、变频调速的原理 （1）变频器含义
通常，把电压和频率固定不变的工频交流电变换 为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频 器”。
对交流电动机实现变频调速的装置叫变频器，其 功能是将电网电压提供的恒压恒频CVCF交流电变 换为变压变频VVVF交流电，通过变频伴随变压， 对交流电动机实现无级调速。
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1.1.1异步电动机的变频调速技术
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技能目标：
会查阅有关变频器的相关文献 能灵活运用VF0进行变频调速系统的设计 能根据变频器说明书，使用其他厂家变频
器进行变频调速控制
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主要学习知识点：
项目一 变频器认识与实践 VF0变频器的面板操作
项目二 VF0变频器的变频调速 变频器的启动、正反装和停止控制 变频器多段速控制 基于PLC的变频器PWM控制