變頻器原理課件

變頻器原理課件第1頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一緒論本章主要內(nèi)容：

變頻器的概念和用途變頻器的發(fā)展歷程變頻器的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

課程內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求

學(xué)時：1第2頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一變頻器的概念變頻器的用途三相交流電網(wǎng)

3AC,400V,50Hz開關(guān)或接觸器變頻器異步電動機轉(zhuǎn)速可調(diào)0～50Hz可調(diào)1.變頻器的概念和用途第3頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一直流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)缺點2.變頻器的發(fā)展歷程交流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)缺點變頻器的誕生變頻器的發(fā)展與成熟第4頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一起步較晚已進入“黃金時期”國外品牌國內(nèi)品牌變頻調(diào)速的效果市場空間3.我國變頻器的應(yīng)用現(xiàn)狀第5頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一向?qū)Ｓ眯头较虬l(fā)展向人性化方向發(fā)展易用性不斷提高4.變頻器的發(fā)展趨勢功率結(jié)構(gòu)模塊化智能化（信息化）優(yōu)化電網(wǎng)接口第6頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一課程性質(zhì)

“變頻器原理與應(yīng)用”是“數(shù)學(xué)”、“物理”、“電工基礎(chǔ)”、“電子技術(shù)”、“電力電子技術(shù)”、“電力拖動”、“電氣控制”等課程的后續(xù)課程

，又與“交直流調(diào)速系統(tǒng)”、“ＰＬＣ控制技術(shù)”等專業(yè)課程有著橫向聯(lián)系。課程的主要任務(wù)掌握變頻器的結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握安裝、調(diào)試變頻器的基本技能。掌握設(shè)計變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本方法。5.課程的內(nèi)容第7頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一課程結(jié)構(gòu)第8頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一涉及面廣

變頻器是高科技的產(chǎn)品，技術(shù)含量高。實踐性強側(cè)重變頻器的典型應(yīng)用?？己宿k法實驗20分考試80分授課學(xué)時12學(xué)時實驗學(xué)時4學(xué)時

6.課程特點及要求第9頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一主要教材和參考書教材王兆義.變頻器應(yīng)用與實訓(xùn)指導(dǎo).高等教育出版社,2005參考資料G120操作手冊（簡明版）電子文檔CU240S操作手冊（英文版）電子文檔第10頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一總結(jié)

重點：變頻器的概念和用途。難點：變頻器的發(fā)展趨勢。緒論

變頻器的概念和用途變頻器的發(fā)展歷程、應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

課程內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求第11頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一第1章基礎(chǔ)知識本章主要內(nèi)容：1.1

三相異步電動機1.2

三相異步電動機的起動和制動1.3電力電子器件簡介1.4脈沖寬度調(diào)制（PWM）原理1.5變頻器的組成和分類第12頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一§1.1三相異步電動機本節(jié)主要內(nèi)容：

三相異步電動機結(jié)構(gòu)及工作原理

三相異步電動機的電磁特性三相異步電動機的機械特性三相異步電動機的調(diào)速方式第13頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一1.三相異步電動機結(jié)構(gòu)及工作原理三相感應(yīng)電動機定子氣隙轉(zhuǎn)子機座端蓋轉(zhuǎn)子鐵心軸轉(zhuǎn)子繞組定子鐵心定子繞組鼠籠型繞線型第14頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一機座端蓋風(fēng)扇接線盒定子繞組鼠籠轉(zhuǎn)子端環(huán)散熱筋軸軸承圖1.1三相感應(yīng)電機的結(jié)構(gòu)圖第15頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一圖1.2三相感應(yīng)電機的結(jié)構(gòu)圖第16頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一第17頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一鼠籠型轉(zhuǎn)子第18頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一繞線式轉(zhuǎn)子

第19頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一ABC~CBAit1AZBXCYNS2NS3NS4NS5NS6NSNSNSNSNSNSNSNSe2,i2ffT,nn1三相感應(yīng)式電動機的工作模型規(guī)定電流從首端流入、末端流出時為正。123456第20頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速（同步速）電網(wǎng)頻率電機的極對數(shù)第21頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一轉(zhuǎn)差定義為：

即轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間存在相對運動，是感應(yīng)電動機穩(wěn)定運行的必要條件。轉(zhuǎn)差率定義為：

其大小反映了電機的轉(zhuǎn)速，即

轉(zhuǎn)差率第22頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一E1=4.44K1N1?1Φm=U1+△U

※

E1∝?1Φm

將△U忽略，則E1≈U1∝?1Φm

2.三相異步電動機的電磁特性感應(yīng)電動勢E1U1/?1=常數(shù)第23頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一機械特性的參數(shù)表達式其中：p為電機極對數(shù)；

U1為相電壓有效值

r1為定子每相繞組的內(nèi)阻

x1為每相漏阻抗

r2’為折算到定子側(cè)的每相電阻

x2’為折算到定子側(cè)的漏電阻電機參數(shù)一定，

且U1，f1不變時，

T僅與S有關(guān)。機械特性曲線3.三相異步電動機的機械特性第24頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一D:

理想空載點(同步點)C:

額定運行點B:

最大轉(zhuǎn)矩點

(拐點）A:

起動點臨界轉(zhuǎn)差率最大轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩理想空載點額定運行點最大轉(zhuǎn)矩點起動點機械特性中四個關(guān)鍵點圖1.3感應(yīng)電機的機械特性第25頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一異步電動機的調(diào)速原理變頻

(他控式、自控式）變極調(diào)壓串電阻串級電磁轉(zhuǎn)差離合器耗能型有級調(diào)速設(shè)備費用高4.三相異步電動機的調(diào)速方式

第26頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一異步電動機的變極調(diào)速2p=4A1X1X2A2AXNSNSA1A2X1X2AXA1A2X1X2AXA1A2X1X2AXA1X1X2A2AXNS2p=2第27頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一調(diào)壓調(diào)速123cba不變不變

異步電動機的改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速圖1.6變轉(zhuǎn)差率調(diào)速時的機械特性第28頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一不變不變12輕載調(diào)速范圍不大調(diào)速前：1，S1調(diào)速后：2，S2繞線式感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速（串級調(diào)速）圖1.7串電阻調(diào)速時的機械特性第29頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一調(diào)速原理連續(xù)可調(diào)、連續(xù)可調(diào)主要設(shè)備—變頻器V1V3V5V4V6V2~M逆變可調(diào)整流

異步電動機的變頻調(diào)速圖1.4變頻器的結(jié)構(gòu)第30頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一變頻調(diào)速時的機械特性同步點最大轉(zhuǎn)矩點：起動點：不變最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降：不變保持不變?nèi)醮耪{(diào)速12圖1.5變頻調(diào)速時的機械特性f<fn:恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；

f>fn:恒功率調(diào)速；第31頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一變極調(diào)速變轉(zhuǎn)差率調(diào)速變頻調(diào)速

異步電動機的三種調(diào)速方式的比較第32頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一§1.2

三相異步電動機的起動和制動本節(jié)主要內(nèi)容：

三相異步電動機的起動方法

三相異步電動機的制動方法

第33頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一1.三相異步電動機的起動方法

要求:有不太大的起動電流足夠大的起動轉(zhuǎn)矩動態(tài)轉(zhuǎn)矩△T很小起動方法:直接起動降壓起動低頻起動第34頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一圖1.8低頻啟動時的機械特性第35頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一2.異步電動機的制動方法電動機的制動狀態(tài)：指電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n方向

相反的狀態(tài)。制動方式:直流制動：回饋制動反接制動第36頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一直流制動制動原理制動過程圖1.8直流制動原理圖1.9直流制動機械特性第37頁，共39頁，2023年，2月20日，星期一回饋制動制動原理回饋制動的條件