第二章 电梯变频器结构原理和常用电压调制方法 变频器是将频率固定的交流电变换成频率连续可调的交流电的装置。随着电力电子器件和交流传动技术的飞速发展,变频器也不断更新换代,控制方法日趋完善,控制效果越来越好,甚至有超过直流调速系统的趋势。因此,在进行电梯变频器控制系统的设计之前,必须先掌握变频器的原理、构造和基本控制方法。 2.1 四象限电梯变频器的结构和工作原理 变频器分为交-交和交-直-交两种形式。交-交变频器可将工频交流直接变换成频率、电压均可调的交流电,又称直接式变频器。而交-直-交变频器则是先把工频交流电通过整流器变成直流电,然后再把直流电变换成频率、电压均可调的交流电,又称为间接变频器。目前,四象限电梯变频器大都为电压型交-直-交变频器,其基本结构如图 2-1所示。 M变流器变流器控制电路ACACAC输入端网侧变流器 中间直流环节负载侧变流器运行指令+DCN控制指令控制指令 图 2-1 四象限电梯变频器结构图 Figu re 2-1 stru ctu re diagram of fou r qu adrants elev ator transdu cer 1.网侧变流器 网侧变流器既是整流器也是逆变器,最常见的结构原理是通过6个半导体主开关器件的通与断,可以得到任意频率的三相交流电输出。当变频器工作于整流状态时,它是整流器,把三相(也可以是单相)交流电整流成直流电;当变频器工作于能量回馈状态时,它是逆变器,把中间直流环节存储的电能回馈到电网。 2.负载侧变流器 负载侧变流器和网侧变流器结构相同,只是它们的工作状态相反,即当网侧变流器工作于整流状态时,负载侧变流器为逆变状态;当网侧变流器工作于逆变状态时,负载侧变流器为整流状态。 3.中间直流环节 变频器的负载为异步电动机,属于感性负载,无论电动机处于电动状态或发电状态,其功率因数总不会为1。因此,在中间直流环节和电动机之间总会有无功功率的交换,这种无功能量要靠中间直流环节的储能元件(电容器或电抗器)来缓冲。所以,常常称中间直流环节为中间直流储能环节。 4.控制电路 控制电路常由运算电路、检测电路、控制信号的输入、输出电路和驱动电路等构成。其主要任务是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制,以及完成各种保护功能等。控制方法可以采用模拟控制或数字控制。高性能的变频器目前已经采用微型计算机进行全数字控制,采用尽可能简单的硬件电路,主要靠软件来完成各种功能。由于软件的灵活性,数字控制方式...