變頻技術(shù)及應(yīng)用 課件 學(xué)習(xí)情境1 變頻器的基礎(chǔ)知識(shí)

學(xué)習(xí)情境1

變頻器基礎(chǔ)知識(shí)變頻器基礎(chǔ)知識(shí)一、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)二、電力電子器件的選擇與檢測(cè)三、變頻器的組成原理分析一、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)

電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)可分為穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)(靜態(tài))和不穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)(動(dòng)態(tài)或過(guò)渡狀態(tài))兩種。電動(dòng)機(jī)工作的運(yùn)行狀態(tài)，決定于電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性，即決定于電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩是否平衡。為了分析和研究電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，需要用數(shù)學(xué)模型來(lái)描述，應(yīng)用動(dòng)力學(xué)平衡條件建立系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程式，作為分析系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的工具。由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)行的系統(tǒng)稱做電力拖動(dòng)系統(tǒng);一般由電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)械、生產(chǎn)機(jī)械、控制設(shè)備等部分組成。異步交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速改變輸入頻率（無(wú)級(jí)調(diào)速）——變頻器n=60f/P（1-S）P：磁極對(duì)數(shù)f：頻率S：轉(zhuǎn)差率改變轉(zhuǎn)差率（方法多實(shí)現(xiàn)困難）調(diào)速原理：調(diào)速方法：改變磁極對(duì)數(shù)（機(jī)械的有級(jí)調(diào)速）負(fù)載的類型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載特性摩擦恒轉(zhuǎn)矩生產(chǎn)流水線起重行走速度勢(shì)能恒轉(zhuǎn)矩電梯起重機(jī)提升恒功率（速度越低，負(fù)載轉(zhuǎn)矩越大）機(jī)床開(kāi)卷機(jī)/收卷機(jī)變轉(zhuǎn)矩（速度越低，負(fù)載轉(zhuǎn)矩越小）風(fēng)機(jī)水泵負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小于與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)二、電力電子器件

電力電子器件的分類

半控型器件--通過(guò)控制信號(hào)可以控制其導(dǎo)通而不能控制其關(guān)斷，比如晶閘管（Thyristor）及其大部分派生器件器件的關(guān)斷由其在主電路中承受的電壓和電流決定。全控型器件--通過(guò)控制信號(hào)既可控制其導(dǎo)通又可控制其關(guān)斷，又稱自關(guān)斷器件。如絕緣柵雙極晶體管（Insulated-GateBipolarTransistor--IGBT）、電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管（PowerMOSFET，簡(jiǎn)稱為電力MOSFET）及門極可關(guān)斷晶閘管（Gate-Turn-OffThyristor--GTO）等。不可控器件--不能用控制信號(hào)來(lái)控制其通斷，因此也就不需要驅(qū)動(dòng)電路。比如電力二極管（PowerDiode），只有兩個(gè)端子，器件的通和斷是由其在主電路中承受的電壓和電流決定的。典型電力電子器件電力二極管半控型器件--晶閘管典型電力電子器件IGBT圖1=26IGBT的結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)化等效電路和電氣圖形符號(hào)a)內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖b)簡(jiǎn)化等效電路c)電氣圖形符號(hào)三、變頻器的組成原理分析交-直-交變頻器主電路定義：交-直