高压变频器基本知识-精品.ppt

• 优点：运行可靠，效率高，控制线路简单，容易维护，对 电网无干扰，初始投资低。
• 缺点：因为P为整数，调速不连续，抑制了它的适用范围。 适用于固定调速变化的场合。一般情况下，为了弥补有极 调速的缺陷，与定子调压调速或电磁耦合器调速配合适用。
• 2．串级调速:在绕线型感应电动机的转子电路中串 入一个与转子电动势相反的附加电动势，用以减小 转子电流，降低转子的转矩，从而达到调速的目的。 这时，转子电路内不再串入外接附加电阻，产生转 差损耗，而是将转子的转差功率回馈到电网上或机 轴上，是一种高效调速方式。（将转子上移出的电 转差功率通过整流，逆变送回到电网，这样相当于 改变了转子内阻，从而改变了电动机的滑差。 因 为转子的电压和电网的电压不同，所以向电网逆变 需要一个附加的变压器，如果变压器在电机的外部， 属于传统的串级调速，一般采用内馈电机的方式， 即在定子上另做一个三相辅助绕组，辅助绕组也参 与做功，这样，主绕组从电网上吸收的能量将会降 低，从而达到调速节能的目的,这种调速称为内馈 调速。）
• 常用的有以下几种调速方式： • 1．变极调速：通过改变定子绕组的极对数来改变旋转磁
场同步转速进行调速的，是无附加转差损耗的高效调速方 式。极对数P为1，2，3.等。如f=50HZ时，P=1则n=3000 转/分.改变极对数用改变定子绕组的接线方式来完成。这 种改变极对数来调速的鼠笼型电动机常称为多速感应电动 机或变极感应电动机。
• 优点：调速效率高，启动能耗低，调速范 围宽，可实现无级调速，动态响应速度快， 调速精度高，操作简便，易于实现生产工 艺控制自动化 。
• 由于对异步电动机进行调速控制时希望 电动机的主磁通保持额定值不变。磁通太 弱，铁心利用不充分，同样的转速电流下， 电磁转矩小，电机负载能力下降；磁通太 强，则处于过励磁状态，励磁电流过大， 使电动机过热，负载能力下降。为了保持 电动机的负载能力，应保持气隙主磁通不 变，就要求降低供电频率的同时降低感应 电动势，保持电动势与频率之比为常数进 行控制，我们所用的即为V/F控制方式。
• 电磁滑差离合器：除了内部作用机理与液力耦 合器有所区别以外，调速的原理完全相同，同样 是损耗功率控制调速。调速所产生的损耗功率以 热能形式消耗在滑差离合器内部，效率特性与液 力耦合器一致
• 4．液力耦合器调速：液力耦合器是一种利用液体介质传递 转速的机械设备，通过连续改变液体的压力来进行调速。压
功率因数，减小逆变的电压波形畸变和逆变电流的谐波幅 值，使系统的谐波电流小于5%。
• 内馈调速和串级调速都属于转子电磁功率控制的调速， 就是通过改变转子电磁功率来实现的。
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优点：调速效率高，可实现无级调速，初始投资不大。
• 缺点：对电网干扰大，调速范围窄，功率因数比较低，必 须是绕线转子等，与转子串电阻相比，主要是其效率优势，
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一般内馈调速是通过移相触发控制（移相内馈），有
源逆变器通过改变逆变角控制电转差功率 ，并人为产生
无功功率，抗干扰性差，逆变器电流等源自转子电流，换向 重叠角大。增加换向难度。逆变器易发生颠覆故障 。
• 另外一种为斩波内馈方式，可以改变 移相内馈的缺点， 因为斩波控制时，逆变角固定在最小值不变。提高了系统
作量大。对于风机泵类负载，由于负载转矩按转速平方率变
化，原传动输入功率则按转速的平方率降低，损耗功率相对
小一些，但输出功率是按转速的立方率减小，调速效率仍然 很低。液力耦合器的调速效平均效率在50%左右。
• 5．变频调速：通过改变电动机的定子供电 频率来改变旋转磁场同步转速进行调速的。 是无附加转差损耗的高效调速方式。通常 我们所说的60f/p,变频调速系统的关键装置 是频率变换器即变频器。
高压变频器基本知识 技术2部
• 一．电机调速的原理
• 根据电机的转速特性n=60f（1-s）/p可以 得出，改变电机的转速，基本上有三个方 法：改变频率，改变转差率或改变磁极对 数。转差率是电动机的定子磁场转速与转 子转速的差与定子磁场的转速的比值
• 对于通用的调速方式，可以分为以下几种：
• 从节能角度通常分为高效调速和低效调速。 高效调速是指基本上不增加转差率损耗的 调速方式，在调节电机转速时，转差率基 本不变，不增加转差损失，或将转差功率 以电能的形式回馈到电网或以机械能形式 回馈机轴；低效调速则存在附加的转差损 失，在相同调速工况下，低效调速的节能 效果不如高效调速。
串级调速系统的总效率一般在80%左右。
• 3．电磁离合器调速：电磁转差离合器由主动部分 电枢和从动部分感应子组成，其调速功能是通过 调节感应子励磁电流的大小改变气隙磁感应强度， 从而改变感应子从动轴的电磁转矩来实现调速。 因此，在某一恒定转矩下，励磁电流发生变化时， 转速发生变化，调速范围小，非线性严重，励磁 电流的损失都转化为热能耗，属于低效调速方式， 一般用于低压电机，功率不大的场合。
力越大，输出转速越高。这是高压电机领域中最传统的调速
方式，但这种方式能耗大，效率低。原因是存在严重的耦合
损失和转差损失。耦合损失是由于液压油内摩擦造成的，转
差损失是由于调速时输出轴和输入轴存在转差造成的。这种 损失随转差的增加而上升，即效率η=1-S，其中S为转差率， 这两部分都转为热量消失。另外，受执行机构和液压机构限 制，调速精度差，同时还存在严重的非线性，只在15%85%之间调节线性区，但仍存在增速与减速间逆差间隙，造 成自动系统很难投入运行。并且需要一整套油系统，维护工
• 二.高压变频器概述
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常见的高压变频类型根据结构可分为
高-高型和高-低-高型，根据功率单元结
构分可分为单元串联多电平型和三电平
型，根据滤波方式，可以分为电流型和
电压型，。按照电压等级可以分为6KV 和10KV系列。
• 2.1 高-低-高型变频器：
• 就是通过输入降压变压器将输入电压降 低，然后通过变频器实现调速功能，再通 过升压变压器使输出提高到较高的电压等 级，以满足电动机的电压要求。实质为低 压变频，从电网和电机两侧来看为高压。 因为存在低压环节，电流大，结构复杂， 效率低，可靠性差，其谐波较大，随着真 正的高压变频器的技术发展，这种方式逐 渐被淘汰。