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1、第五章交流變頻調速系統(tǒng)第一節(jié)變頻調速的基本控制方式和機械特性簡介第二節(jié)變頻調速系統(tǒng)無逆變電路第三節(jié)晶閘管變頻調速系統(tǒng)第四節(jié)正弦波脈寬調制的變頻調速系統(tǒng)由電機學知如果忽略定子上的電阻壓降，則有第一節(jié)變頻調速的基本控制方式和機械特性簡介一、變頻調速的基本控制方式1、基頻以下的變頻控制方式即：氣隙磁通感應電勢與頻率之比為常數(shù)基頻以下常采用恒磁通變頻控制方式。（1）若要保持Φm不變，則當頻率f1從額定值f1e向下調節(jié)時，須同時降低Eg，使Eg/f1=常數(shù)。（2）因感應電勢難以直接控制，忽略定子壓降，認為定子相電壓U1≈Eg，則U1/f1=常數(shù)。這就是恒壓頻比的變頻控制方式
2、。恒壓頻比控制在低頻時，由于U1和Eg都較小，定子阻抗壓降所占的份量比較顯著，不能忽略。這時，可人為地把電壓U1抬高一些，以便近似地補償定子壓降。2、基頻以上的變頻控制方式在基頻以上時，頻率可從f1N往上增高，但電壓U1卻不能增加得比額定電壓U1N大，一般保持U1=U1N，使磁通與頻率成反比地降低，相當于直流電機弱磁升速的情況。下圖是異步電機變頻調速控制特性。在基頻以下，屬于“恒轉矩調速”；而在基頻以上，基本屬于“恒功率調速”。當Eg/ω1為恒值時，Temax恒定不變，隨著頻率的降低，恒Eg/ω1控制的機械特性是一組形狀與恒壓恒頻機械特性相同，且平行下移的特性。見
3、右圖所示。二、變頻調速的機械特性簡介1.恒Eg/ω1控制（Eg/ω1=恒值）因Eg是電機內部參數(shù)，恒Eg/ω1控制難以實現(xiàn)，工程上常用恒壓頻比控制（U1/ω1=恒值）。其機械特性見下圖所示。在恒壓頻比條件下變頻時，機械特性基本上平行移動，而Temax隨ω1降低而減小。低頻時，Temax將限制調速系統(tǒng)的帶負載能力。需采用定子阻抗電壓補償以增強帶負載能力。右圖中虛線特性就是采用提高定子電壓后的特性。2、恒壓頻比控制（U1/ω1=恒值）3.基頻以上變頻調速時的機械特性可見，當頻率ω1提高時，同步轉速n0隨之提高，最大轉矩減小，機械特性上移；轉速降落隨頻率的提高而增大，特
4、性斜率稍變大，其它形狀基本相似。如右圖所示。在基頻f1e以上變頻時，電壓U1=U1e不變。其機械特性見下圖所示。第二節(jié)變頻調速系統(tǒng)中的無源逆變電路對交流電機實現(xiàn)變頻調速的變頻電源裝置叫變頻器，其功能是將電網(wǎng)提供的恒壓恒頻交流電變換為變壓變頻交流電，變頻伴隨變壓。變頻器的基本分類如下：一、變頻器的分類變頻器交-交變頻器按相數(shù)分單相三相按輸出波形分正弦波方波脈沖寬度調制型(PWM)交-直-交變頻器電流型電壓型交-直-交變頻器的主要構成環(huán)節(jié)如圖（a）所示。它先把交流電轉換為直流電，經(jīng)中間直流環(huán)節(jié)后再把直流電逆變成變頻變壓的交流電，又稱為間接變頻器。按不同的控制方式，間接
5、變頻器有圖5-7中b、c、d三種情況。二、靜止型常規(guī)變頻器及特點（一）間接（交-直-交）變壓變頻裝置圖5-7間接變壓變頻裝置的不同結構形式交-交變頻器的主要構成環(huán)節(jié)如圖5-8所示。交-交變頻器沒有明顯的中間濾波環(huán)節(jié)，交流電被直接變成頻率和電壓可調的交流電，故又稱為直接變頻器。（二）直接（交-交）變壓變頻裝置主電路如圖5-9（a）所示，圖中負載由正組與反組晶閘管整流電路輪流供電，α角不變時，輸出為矩形交流電壓，如圖5-9（b）所示。改變正反組切換頻率可以調節(jié)輸出交流電的頻率，而改變α的大小即可調節(jié)矩形波的幅度。1、方波型交-交變頻器三、交-交變頻電路（一）單相交-交
6、變頻電路2、正弦波交-交變頻器正弦波型交-交變頻器的主電路與方波型的主電路相同，但可以輸出平均值按正弦規(guī)律變化的電壓?？刂平铅劣纱蟮叫≡僮兇?，如π/2→0→π/2如右圖（a）所示?？刂平怯尚∽兇笤僮冃?，如π/2→π→π/2如右圖（b）所示。（1）輸出正弦波形的獲得方法常用的方法是余弦交點法，該方法的原則是：觸發(fā)角的變化和切換應使得整流輸出電壓的瞬時值與理想正弦電壓的瞬時值誤差最小。正弦波型交-交變頻器適合于低頻大功率的電氣傳動系統(tǒng)，最高輸出頻率是輸入頻率的1/3或1/2。（2）輸出電壓有效值和頻率的調節(jié)交-交變頻電路的輸出電壓是由若干段電源電壓拼接而成的。在輸出電
7、壓的一個周期內，所包含的電源電壓段數(shù)越多，其波形就越接近正弦波。使控制角從，改變α0，就改變了輸出電壓的峰值，也就改變了輸出電壓的有效值；改變α變化的速率，也就改變了輸出電壓的頻率。（二）三相----單相交-交變頻電路將兩組三相可逆整流器反并聯(lián)即可構成單相變頻電路。三相半波-單相交-交變頻電路三相橋式-單相交-交變頻電路（三）三相交-交變頻電路交-交變頻器主要用于交流調速系統(tǒng)中，因此實際使用的主要是三相交-交變頻器。三相交-交變頻器電路是由三組輸出電壓相位互差的單相交-交變頻電路組成的。1、電路的接線方式三相交-交變頻電路主要有兩種接線方式，即公共交流母線進線方式
8、和輸出星形
