1、變頻調(diào)速講座 第1頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二目 錄. 電力電子器件 1. 高效變換要求器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài) 2. 主要電力電子器件. 變頻器分類(lèi) 1. 交-交直接變頻器 2 . 交-直-交間接變頻器. 低壓電壓源型交-直-交間接變頻器（1KV） 1. 器件 2. 主電路 3.工作原理 4. PWM控制方法第2頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二目 錄 5. 橋臂開(kāi)關(guān)“死時(shí)”的作用及影響 . 低壓交-直-交變頻器的應(yīng)用 1. 開(kāi)關(guān)頻率選擇 2. 變頻器輸入側(cè)（網(wǎng)側(cè)）濾波 3. 變頻器輸出側(cè)（負(fù)載側(cè)）濾波 4. 輸出電纜 5. 制動(dòng)能量吸收 6.

2、 公共直流母線(xiàn) 7. 電機(jī)降容曲線(xiàn) 8. 電解電容預(yù)充電第3頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二目 錄. 中壓交-直-交間接變頻器（1-10KV） 1. 電壓等級(jí) 2. 電壓型三電平變頻器 3. 電壓型H橋級(jí)聯(lián)變頻器 4. 電流型PWM變頻 5. 風(fēng)機(jī)和泵用中壓電機(jī)的轉(zhuǎn)子變頻. 異步機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng) 1. V/F控制 2. 高性能調(diào)速的基礎(chǔ)知識(shí) 3. 矢量控制 4. 異步機(jī)直接力矩控制系統(tǒng) 第4頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二. 電力電子器件 1. 高效變換要求器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài) 主要評(píng)價(jià)指標(biāo)： 阻斷電壓、通態(tài)電流和壓降、開(kāi)關(guān)時(shí)間第5頁(yè)，共62

3、頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二.電力電子器件2. 主要電力電子器件 A.不可控器件：整流二極管（D） B.可控器件：兩個(gè)系列脈沖控制系列 晶閘管（Th）半控 門(mén)極關(guān)斷晶閘管（GTO） 全控 6000V 6000A fs500Hz 控制脈沖電流大，要求龐大阻尼電路 絕緣門(mén)極晶閘管（IGCT） 全控 4500V 4000A fs1000Hz控制脈沖電流小，器件和觸發(fā)電路集成在一起，阻尼電路小第6頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二.電力電子器件電平控制系列 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管(P-MOSFET)全控 電壓控制 電壓500V fs達(dá)100KHz雙極型晶體管（BJ

4、T）曾用名：電力晶體管(GTR) 全控 電流控制 1200V 600A fs5KHz 絕緣柵雙極晶體管（IGBT）全控 電壓控制 阻尼簡(jiǎn)單 低壓IGBT 1700V， 2400A fs15KHz 高壓IGBT 3300V， 1200A fs1KHz左右 電子注入加強(qiáng)門(mén)極晶體管（IEGT）(東芝公司專(zhuān)有) 全控 電壓控制 阻尼簡(jiǎn)單 4500V， 3000A fs 1KHz左右 第7頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二.電力電子器件第8頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二 變頻器分類(lèi) 1.交-交直接變頻 A. 晶閘管交-交直接變頻：fo.max20Hz

5、用于大功率，低速傳動(dòng)第9頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二 變頻器分類(lèi)B. 矩陣變頻器: fo不受限制，研究中尚未實(shí)用第10頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二 變頻器分類(lèi)2. 交-直-交間接變頻電壓源型B. 電流源型第11頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二. 低壓電壓源型交-直-交間接變頻器（1KV） 1.器件 低壓IGBT 1200V器件380V變頻器 1700V器件690V變頻器 功率范圍：1000KW（690V） 第12頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二. 低壓電壓源型交-直-交間接變頻器（1

6、KV）2.主電路 第13頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二. 低壓電壓源型交-直-交間接變頻器（1KV）3.工作原理：脈寬調(diào)制（PWM） 第14頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二. 低壓電壓源型交-直-交間接變頻器(1KV) 4. PWM控制方法 A.電壓正弦PWM（三角波比較法） a. 正弦波控制信號(hào)：Vo max =0.612Vd 0.86Vi （Vd1.4Vi），380V輸入不能輸出380V。 第15頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二. 低壓電壓源型交-直-交間接變頻器(1KV)b.正弦波+三次諧波控制信號(hào)（梯形波控

7、制信號(hào)）：提高輸出電壓15.5%，380V 輸入能輸出近380V。第16頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二. 低壓電壓源型交-直-交間接變頻器(1KV)B.電流正弦PWM（電流跟蹤法）：開(kāi)關(guān)頻率變化 第17頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二. 低壓電壓源型交-直-交間接變頻器(1KV)磁鏈正弦PWM（電壓空間矢量法） 若 幅值不變， 沿圓形軌跡運(yùn)動(dòng)， 將也沿圓形軌跡運(yùn)動(dòng)。 第18頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二. 低壓電壓源型交-直-交間接變頻器(1KV) 分6個(gè)扇區(qū)，查表選電壓矢量，在區(qū)時(shí): T6 u6+T4 u4+T

8、0 u0=T u Vo max 同梯形波控制方法 第19頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二. 低壓電壓源型交-直-交間接變頻器(36KHz后需降容 第21頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二低壓交-直-交變頻器的應(yīng)用 2.變頻器輸入側(cè)（網(wǎng)側(cè)）濾波 A. 問(wèn)題：輸入電流波形及功率因數(shù)差 第22頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二低壓交-直-交變頻器的應(yīng)用 B.措施 : a.交流進(jìn)線(xiàn)電抗 b.直流電抗第23頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二低壓交-直-交變頻器的應(yīng)用 c.有源前端直流電源AFE（690V裝置

9、不可靠）d. 12脈波整流（大中功率） 第24頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二低壓交-直-交變頻器的應(yīng)用 3.變頻器輸出側(cè)（負(fù)載側(cè)）濾波 A.問(wèn)題: a. dv/dt導(dǎo)致電機(jī)端部過(guò)電壓，IGBT電流沖擊。 第25頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二低壓交-直-交變頻器的應(yīng)用b. 共模電壓導(dǎo)致軸電壓、軸電流 。 電機(jī)相和軸共模電壓1：相地2：軸地第26頁(yè)，共62頁(yè)，2022年，5月20日，19點(diǎn)15分，星期二低壓交-直-交變頻器的應(yīng)用B.措施： 380V變頻器，電纜長(zhǎng)L50m及690V變頻器必須有措施： a. 加輸出電抗 b. 加dv/dt濾波（電抗+電容） c. 加正弦波濾波（畸變5%時(shí)精確。 電流模型（IM）需rr、Lm、Lr等參數(shù)及r信號(hào)，在n5%時(shí)，精度高 n5%時(shí)精度同有編碼器n5% n5%時(shí)，受電機(jī)參數(shù)影響小，n5%時(shí)，仍