变频器ppt课件
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防爆容易 低速时定转矩输出 可以调节加减速的大小 可以使用笼型电动机，不需维修
效果
可以使原有电动机调速
可选择最佳速度
电源设备容量可以小 最大工作能力不受电源频率影响 可以得到用其它调速装置不能实现 的高速度 与直流电机相比，防爆容易、体积 小、成本低 低速时电机堵转也无妨 能防止载重物倒塌 不需要维护电动机
项目名称
需改造数量或千瓦数
轧机、提升机(变频器交流传动代替直流传动) 电力机车和内燃机车(变频交流代直流) IGBT直流励磁电源(代替晶闸管) 无轨电车(交流变频调速或直流斩波代替电阻调速) 工矿电机车(变频交流 或直流斩波代电阻调速)
风机，水泵(交流变频调速代替风门，阀门)
高效节能荧光灯(逆变镇流器) 中频感应加热电源(逆变电源) 电解电源
用途 风机、水泵、空调、 一般帆械 机床、搅拌机、压缩机、游粱式 抽油机 压缩机 泵、风机、空调、一般机械
内圆磨床、化纤机械、运送机械
药品机械、化学工厂
定尺寸装置 运送机械 生产流水线、车辆、电梯
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4
变频器在工业领域中的节电潜力
序号 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13
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7
高频照明技术
高频照明技术是气体放电灯的高频高效化技术。气体放电灯包括普通 荧光灯(φ38mm)、细管荧光灯(≤φ26mm)、稀土三基色荧光灯(节能型荧光 灯，即紧凑型荧光灯)、高压钠灯、金属卤化物灯和低压钠灯等。它们都比 白炽灯的发光效率高得多。
气体放电灯发光效率不仅与灯的种类和结构有关，还与工作频率有关。 即使是节能型荧光灯，其工作频率由50Hz升至30kHz时，光效可提高20％， 为白炽灯光效的5倍；灯管寿命可延长25％，为白炽灯的10倍。
(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
省力化 自动化
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
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（2）LC耦合串联谐振基本电路
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变频电源
在高频电源中，又分为脉宽调制(PWM)型和谐振型两种类型。前者是采 用固定频率，脉冲通过改变脉冲宽度(导通时间)进行全功率开关转换，称 为硬转换型；后者是采用正弦波固定导通时间在交流过零(零电压)或电流 过零(零电流)时进行开关转换，称为软转换。后者功率损耗几乎为零，谐 波干扰、电磁干扰和射频干扰也较小，成为最有发展前途的新一代开关电 源。
空调机
选择无级的最佳速度运转
采用工频电源桓速运转
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6
采用压缩机调速运转， 进 行连续温度控制
采用工频电源的通、断控制
变频技术在照明和电源设备上的应用
应用变频技术的目的之一就是节能。我国重点实施的“绿色照明工程”中， 变频电子节能灯是主要推广项目，其工作频率高达20～50KHZ以上。高频镇流器 的内耗一般在1W左右，而电感镇流器却高达8W左右，仅镇流器一项即可节电20%， 再配上稀土三基色高效荧光灯，取代普通的白炽灯可节电60%～80%；取代普通 的荧光灯可节电25%～50%。
(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， 生产流水线，车辆传
取代直流电机
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
频输出工频交流电。
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12
变频技术在空调设备上的应用
空调现已经被广泛应用。空调电动机一般为380V、15～55KW。作为建筑物重 要的耗电设备，空调风机采用变频调速已是大事所趋。采用变转矩变频器，即可 满足空调的需要，且可节电30%～60%，又延长了空调机的寿命。再加上温湿度传 感器和微机闭环控制，成为现代化的空调室。而小型空调器数量大，应用面广， 多为单相电动机驱动，故效率低，又笨重。后采用微型三相电动机，与相同功率 单相电动机比，体积和重量可减少30%～50%左右。变频器可由三相供电，也可单 相输入、三相输出。
3
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1，变频技术应用概述
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。而变频器最为典型的应用是以各种机械的节能为目的。
表8—1变频器传动的特点
序号 1
2Biblioteka Baidu
3 4 5
6
7 8 9
变频器传动的特点 可以使标准电机调速
可以连续调速 起动电流小 最高速度不受电源影响 电动机可以高速化、小型化
节电百分比 (％) 30 25 20 30
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 5
282
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
鼓风机、泵、搅拌机、 挤压机、精纺机
(1)调逸运转 (2)采用工频电源恒速运转与 采用变频器调速运转相结合
电焊机(IGBT逆变电源)
电镀电源
搅拌机，挤压机，精纺机，纤维机械，抽油机，空
压机，起重机
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总计
320万台 120台电力机车
30万kw 5000辆
5x105辆
3700万台改造10％ 即370万台 5000万台 100万台 400万kw
200万台改造10％ 即20万台 340万台
2000万kw
谐振型开关电源的类型主要有：电流谐振型、电压谐振型、多谐振型 和部分谐振型。
电源装置根据主次作用分为主电源(一次电源)和辅助电源(二次电源)。 如程控交换机的48V电源是主电源，容量较大；而辅助电源由主电源输入， 二次输出多种电压，容量较小。
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UPS发展方向
1)高频化 所谓高频化，一是先逆变为18～20kHz的高频交流电，然后再经二次变
❖ 第一章 变频技术综合应用
❖ 第二章 电动机的基础知识
❖ 第三章 变频器的调速原理
❖ 第四章 电力电子器件 主电路
❖ 第五章 控制电路
❖ 第六章 电动机调速特点
❖ 第七章 接电抗器的作用
❖ 第八章 变频器的抗干扰
❖ 第九章 安装接线调试与维修
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2
第一章 变频技术综合应用
变频技术在照明和电源设备上的应用 变频技术在空调设备上的应用 变频技术在机床设备上的应用 变频技术在电梯设备上的应用 变频技术在生产线中的应用 变频技术在家用电器中的应用
效果
可以使原有电动机调速
可选择最佳速度
电源设备容量可以小 最大工作能力不受电源频率影响 可以得到用其它调速装置不能实现 的高速度 与直流电机相比，防爆容易、体积 小、成本低 低速时电机堵转也无妨 能防止载重物倒塌 不需要维护电动机
项目名称
需改造数量或千瓦数
轧机、提升机(变频器交流传动代替直流传动) 电力机车和内燃机车(变频交流代直流) IGBT直流励磁电源(代替晶闸管) 无轨电车(交流变频调速或直流斩波代替电阻调速) 工矿电机车(变频交流 或直流斩波代电阻调速)
风机，水泵(交流变频调速代替风门，阀门)
高效节能荧光灯(逆变镇流器) 中频感应加热电源(逆变电源) 电解电源
用途 风机、水泵、空调、 一般帆械 机床、搅拌机、压缩机、游粱式 抽油机 压缩机 泵、风机、空调、一般机械
内圆磨床、化纤机械、运送机械
药品机械、化学工厂
定尺寸装置 运送机械 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 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13
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高频照明技术
高频照明技术是气体放电灯的高频高效化技术。气体放电灯包括普通 荧光灯(φ38mm)、细管荧光灯(≤φ26mm)、稀土三基色荧光灯(节能型荧光 灯，即紧凑型荧光灯)、高压钠灯、金属卤化物灯和低压钠灯等。它们都比 白炽灯的发光效率高得多。
气体放电灯发光效率不仅与灯的种类和结构有关，还与工作频率有关。 即使是节能型荧光灯，其工作频率由50Hz升至30kHz时，光效可提高20％， 为白炽灯光效的5倍；灯管寿命可延长25％，为白炽灯的10倍。
(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
省力化 自动化
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
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（2）LC耦合串联谐振基本电路
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变频电源
在高频电源中，又分为脉宽调制(PWM)型和谐振型两种类型。前者是采 用固定频率，脉冲通过改变脉冲宽度(导通时间)进行全功率开关转换，称 为硬转换型；后者是采用正弦波固定导通时间在交流过零(零电压)或电流 过零(零电流)时进行开关转换，称为软转换。后者功率损耗几乎为零，谐 波干扰、电磁干扰和射频干扰也较小，成为最有发展前途的新一代开关电 源。
空调机
选择无级的最佳速度运转
采用工频电源桓速运转
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6
采用压缩机调速运转， 进 行连续温度控制
采用工频电源的通、断控制
变频技术在照明和电源设备上的应用
应用变频技术的目的之一就是节能。我国重点实施的“绿色照明工程”中， 变频电子节能灯是主要推广项目，其工作频率高达20～50KHZ以上。高频镇流器 的内耗一般在1W左右，而电感镇流器却高达8W左右，仅镇流器一项即可节电20%， 再配上稀土三基色高效荧光灯，取代普通的白炽灯可节电60%～80%；取代普通 的荧光灯可节电25%～50%。
(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， 生产流水线，车辆传
取代直流电机
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
频输出工频交流电。
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变频技术在空调设备上的应用
空调现已经被广泛应用。空调电动机一般为380V、15～55KW。作为建筑物重 要的耗电设备，空调风机采用变频调速已是大事所趋。采用变转矩变频器，即可 满足空调的需要，且可节电30%～60%，又延长了空调机的寿命。再加上温湿度传 感器和微机闭环控制，成为现代化的空调室。而小型空调器数量大，应用面广， 多为单相电动机驱动，故效率低，又笨重。后采用微型三相电动机，与相同功率 单相电动机比，体积和重量可减少30%～50%左右。变频器可由三相供电，也可单 相输入、三相输出。
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1，变频技术应用概述
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。而变频器最为典型的应用是以各种机械的节能为目的。
表8—1变频器传动的特点
序号 1
2Biblioteka Baidu
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变频器传动的特点 可以使标准电机调速
可以连续调速 起动电流小 最高速度不受电源影响 电动机可以高速化、小型化
节电百分比 (％) 30 25 20 30
30
30
20 30 5
30
30
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年节电量 ／亿kw·h
26 6O 3．5 1.0
20
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30 9 5.6
3．1
21.6
51．2 5
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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
鼓风机、泵、搅拌机、 挤压机、精纺机
(1)调逸运转 (2)采用工频电源恒速运转与 采用变频器调速运转相结合
电焊机(IGBT逆变电源)
电镀电源
搅拌机，挤压机，精纺机，纤维机械，抽油机，空
压机，起重机
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总计
320万台 120台电力机车
30万kw 5000辆
5x105辆
3700万台改造10％ 即370万台 5000万台 100万台 400万kw
200万台改造10％ 即20万台 340万台
2000万kw
谐振型开关电源的类型主要有：电流谐振型、电压谐振型、多谐振型 和部分谐振型。
电源装置根据主次作用分为主电源(一次电源)和辅助电源(二次电源)。 如程控交换机的48V电源是主电源，容量较大；而辅助电源由主电源输入， 二次输出多种电压，容量较小。
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UPS发展方向
1)高频化 所谓高频化，一是先逆变为18～20kHz的高频交流电，然后再经二次变
❖ 第一章 变频技术综合应用
❖ 第二章 电动机的基础知识
❖ 第三章 变频器的调速原理
❖ 第四章 电力电子器件 主电路
❖ 第五章 控制电路
❖ 第六章 电动机调速特点
❖ 第七章 接电抗器的作用
❖ 第八章 变频器的抗干扰
❖ 第九章 安装接线调试与维修
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第一章 变频技术综合应用
变频技术在照明和电源设备上的应用 变频技术在空调设备上的应用 变频技术在机床设备上的应用 变频技术在电梯设备上的应用 变频技术在生产线中的应用 变频技术在家用电器中的应用