变频器讲座课件

f = 50 Hz
+
~
整流器
–
f1、U1 可调
逆变器
M
3~
Date: 2020/9/22
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变频器应用场合及特点
变频技术的应用可分为两大类：一种是用于传动调速；另 一种是用于各种静止电源。
表1—1变频器传动的特点
序号 1
2
变频器传动的特点 可以使标准电机调速
可以连续调速
效果 可以使原有电动机调速 可选择最佳速度
空调机
选择无级的最佳速度运转
采用工频电源恒速运转
采用压缩机调速运转， 续温度控制
进行连 采用工频电源的通、断控制
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变频器的种类及其结构
1.按变换环节分: (1)交-交变频器 把频率固定的交流电源直接变换成频率可调的交流电，又称 直接式变频器。 (2)交-直-交变频器 先把频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频 率连续可调的交流电，又称间接式变频器。
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交-直-交变频器
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交-交与交-直-交变频器之比较
交-交变频器
交-直-交变频器
▪ 过载能力强 ▪ 效率高输出波形好 ▪ 但输出频率低 ▪ 使用功率器件多 ▪ 输入无功功率大
2.按电压的调制方式分: (1) PAM (脉幅调制) 变频器 输出电压的大小通过改变直流电压的大小来进行调制。在中小 容量变频器中，这种方式几近绝迹。 (2) PWM (脉宽调制) 变频器 输出电压的大小通过改变输出脉冲的占空比来进行调制。 目前普通应用的是占空比按正弦规律安排的正弦脉宽调制 (SPWM)方式。
▪ 高次谐波对电网影响 大
▪ 结构简单 ▪ 输出频率变化范围大 ▪ 功率因数高 ▪ 谐波易于消除
(1)采用土领电源恒速运转 (2)定子电压控制 (3)带轮调速
提高设备的效率( 节省设备)
金属加工机械
采用高频电机进行高速运转 直流发电机—电动机
减少维修(恶劣环 境的对策)
纤维机械(主要为纺纱机) ，机床的主袖传动，生产取代直流电机 流水线，车辆传动
直流电机
提高质量 提高舒适性
机床 搅拌机 纤维机械 制茶机
320万台

2 电力机车和内燃机车(变频交流代直流)
3 IGBT直流励磁电源(代替晶闸管)
4 无轨电车(交流变频调速或直流斩波代替电阻调速)
5
工矿电机车(变频交流 或直流斩波代电阻调速)
6 风机，水泵(交流变频调速代替风门，阀门)
120台电力机车 30万kw 5000辆
5x105辆
3700万台改造10％ 即370万台
▪ 交交变频电路，也称周波变流器 ▪ 把电网频率的交流电变成可调频率的交流电的变流电
路，属于直接变频电路。
▪ 广泛用于大功率交流电动机调速传动系统，实际使用 的主要是三相输出交交变频电路。（由三组输出电压相 位各差120°的单相交交变频电路组成）。
单相交交变频电路 原理图和输出电压 波形
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3. 按直流环节的储能方式分（对交直交）: (1)电流型 直流环节的储能元件是电感线圈LF,如图所示。
(2)电压型 直流环节的储能元件是电容器CF,如图所示。
4. 其它类型变频器: 能量回馈变频器 高压变频器
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交交变频器
(1)采用工频电源恒速运转 (2)采用挡板、阀门控制 (3)机械式变速机 (4)液压联轴器
各种搬运机械
(1)多台电机以比例速度运转； (2)联动运转，同步运转
(1)机械式变速减速机 (2)定子电压控制 (3)电磁滑差离合器控制
提高产量
机床 撤运机械 纤维机械 游梁式抽油机
(1)增速运转 (2)消除缓冲起动停止 (3)对稠油降低冲次
30
30
20 30 5 30 30
30
年节电量 ／亿kw·h
26 6O 3．5 1.0
20
51
30 9 5.6 3．1 21.6
51．2
282
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变频器的应用效果
应用效果
用途
应用方法
以前的调速方式
节能
省力化 自动化
鼓压风机机、、精泵纺、机搅拌机、挤((用12变))调 采频逸 用器运 工调转 频速电运源转恒相速结运合转与采
变频器选型方法
变频器的保护与抗干扰
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第一讲：变频器的基础理论
变频器的定义
变频器是交流电气传动系统的一种,是将交流工频电源 转换成电压、频率均可变的适合交流电机调速的电力电 子变换装置。 英文简称VVVF ( Variable Voltage Variable Frequency）
用途 风机、水泵、空调、 一般机械
机床、搅拌机、压缩机、游粱式抽油机
3
起动电流小
电源设备容量可以小
压缩机
4
最高速度不受电源影响
最大工作能力不受电源频率影响
泵、风机、空调、一般机械
5
电动机可以高速化、小型化
可以得到用其它调速装置不能实现的高速 度
内圆磨床、化纤机械、运送机械
6
防爆容易
与直流电机相比，防爆容易、体积小、成 本低
7 高效节能荧光灯(逆变镇流器)
5000万台
8 中频感应加热电源(逆变电源)
100万台
9 电解电源
10 电焊机(IGBT逆变电源)
11 电镀电源
12
搅拌机，挤压机，精纺机，纤维机械，抽油机，空压 机，起重机
13 总计
400万kw 200万台改造10％
即20万台 340万台
2000万kw
节电百分比 (％) 30 25 20 30
药品机械、化学工厂
7
低速时定转矩输出
低速时电机堵转也无妨
定尺寸装置
8
可以调节加减速的大小
能防止载重物倒塌
运送机械
9
可以使用笼型电动机，不需维修 不需要维护电动机
生产流水线、车辆、电梯
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变频器在工业领域中的节电潜力
序号
项目名称
需改造数量或千瓦数
1 轧机、提升机(变频器交流传动代替直流传动)
变频器的选择与使用
吴延明
兰州理工大学电信学院
Date: 2020/9/22
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主要内容：
第一讲：变频器的基础理论
变频器的定义
变频器应用场合及特点 变频器的种类及其结构
变频器常用的电力电子器件
变频器的基本控制方法
第二讲：变频器的选择与使用
常见品牌变频器简介
变频器的安装与接线
变频器实际应用中的误区