变频器技术教案

高级电工实习教案 1 教学回顾：电力拖动中的设备不少都需要调速 ，比如机床线路有些是机械调速，而有些则需要电气调速。 教学引导：交流异步电机的调速有三种方法，一.变级调速；二.改变转差率调速；三.变频调速。 正课内容： 变 频 技 术 课题一：变频调速的基础知识和控制原理 一、变频器及其分类 1 .变频器 变频器是一种利用电力半导体器件的通断作用，将工频交流电变换成频率、电压连续可调的交流电的电能控制装置，如图 4 -2 所示。 2 .变频器的分类 变频器的种类很多，分类方法也有多种，常见的分类方式见下表。 二、通用变频器的甚本结构 高级电工实习教案 2 目前，通用变频器的变换环节大多采用交一直一交变频变压方式。即先把工频交流电通过整流器变成直流电，然后再把直流电逆变成频率、电压连续可调的交流电。基本框图如下。 高级电工实习教案 3 2 .变频器的控制电路 变频器的控制电路为主电路提供控制信号，其主要任务是完成对逆变器开关元件的开关控制和提供多种保护功能。控制方式有模拟控制和数字控制两种。 通用变频器控制电路的控制框图如图4 -5 所示，主要由主控板、键盘与显示板、电源板与驱动板、外接控制电路等构成。各部分的功能见下表 常用的逆变管：1. 大功率晶体管（GTR），高电压、大电流。工作在开关状态。 2. 绝缘栅双级晶体管（IGBT），输入电阻大，栅极电流约为零。 3. IPM 智能模块，驱动、保护、检测在一个模块。 高级电工实习教案 4 三、变频器的工作原理和功能 1.变频器的工作原理 (1 )逆变的基本工作原理 当开关 S1、S2 与 S3、S4 轮流闭合和断开时，在负载上即可得到波形如图 4-17b 所示的交流电压，完成直流到交流的逆变过程。用具有相同功能的逆变器开关元件取代机械开关，即得到单相逆变电路，电路结构和输出电压波形如图 4-18 所示。改变逆变器开关元件的导通与截止时间，就可改变输出电压的频率。 常用的变频器采用三相逆变电路，电路结构如图4-19a 所示。在每个周期中，各逆变器开关元件的工作情况如图 4-19b 所示，图中阴影部分表示各逆变管的导通时间。下面以 U、V 之间的电压为例，分析逆变电路的输出线电压。 高级电工实习教案 5 1).在△t1、△t2 时间内，Vl, V4 同时导通，U 为“＋”、V 为“一”，uu v 为“＋”，且 Um＝UD。 2).在△t3 时间内，V2, V4 均截止，uu v= 0 。 3).在△t4、△t5 时间内，V2, V3 ...