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变频调速系统由哪几部分构成?
来源:艾特贸易2017-06-04
简介答:要实现变频调速,必须有频率可调的交流电源,但电力系统却只能提供固定频率的交流电,因此需要一套变频装置来完成变频的任务。早期是采用旋转变频机组来实现电动机的变频
答:要实现变频调速,必须有频率可调的交流电源,但电力系统却只能提供固定频率的交流电,因此需要一套变频装置来完成变频的任务。早期是采用旋转变频机组来实现电动机的变频调速,但由于存在许多缺点基本已被淘汰。现代的变频器都是由大功率电子器件构成的。相对于旋转变频机组,被称为静止式变频装置,变频器是构成变频调速系统的核心环节。 一个变频调速系统主要由静止式变频装置、交流电动机和控制电路三大部分组成,如图3-1所示。在图3-1中,静止式变频装置的输入是三相恒频、恒压电源,输出则是频率和电压均可调的三相交流电。变频调速系统的控制电路要比直流调速系统的控制电路复杂,这是由于被控对象为感应电动机,感应电动机本身的电磁关系以及变频器的控制均比较复杂所致。因此,变频调速系统的控制任务大多是由微处理机承担的。图3-2所示为间接变频装置的主要构成环节。按照不同的控制方式,它又可分成图3-3中的(a)、(b)、(c)三种。 (1)可控整流器变压、变频:调压功能由可控整流器完成,由于输入端采用可控整流器,整流器在低压深控时电网端的功率因数较低,并将产生较大的谐波成分。调频功能由晶闸管(或其他电子器件)组成的三相六拍变频器(每周换流6次)实现,可控整流器变压、变频装置结构简单,在控制电路上要实现两个环节的协调配合。 图3-1 变频调速系统的构成
图3-2 变频装置(交-直-交)
图3-3 间接变频装置的各种结构形式 (a)可控整流器变压、六拍变频器变频;(b)不控整流、斩波器变压、六拍变频器变频; (c)不控整流、PWM变频器变压变频 (2)直流斩波器变压、变频:调压功能由在直流环节上设置直流斩波器完成电压调节,由于不可控整流器,可使变频器电网侧有较高的功率因数,调频功能由逆变电路完成。直流斩波器变压、变频器需增加一个电能变换环节(斩波器),而使主电路结构相对复杂,在控制上斩波电路和逆变电路需协调工作。 (3)变频器逆变单元变压、变频:采用逆变单元变压、变频的变频器,采用不可控整流器,可保证变频器电网侧有较高的功率因数。变频器的逆变单元采用脉宽调制(Pulse WidthModulation,PWM)技术,其产生谐波的程度取决于逆变单元开关器件的开关频率,而开关频率则受器件开关时间的限制。因此,要减少产生的谐波,就必须提高开关频率,为此需采用全控型器件。采用脉宽调制技术的变频器,可以输出非常逼真的正弦波。该逆变单元变压、变频的变频器的主电路结构简单,性能优良,是目前变频器的主流结构形式。