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发布时间:2024-12-27 07:48:35 人气:
公式表明:当频率下降时,如果电压不变,则磁通量将增加,引起电机铁心的饱和,这当然是不允许的。年代末期以来,一方面,矢量控制理论的提出和实施,使变频调速系统的性能指标达到了与直流电机调速系统十分接近的地步;另一方面,电力电子器件的飞速发展,也使SPWM调制技术日臻完善,变频调速器的体积越做越小,价格也达到了用户能够接受的程度。
交直交变频器的工作原理是借助微电子器件、电力电子器件和控制技术,先将工频电源经过二极管整流成直流电,再由电力电子器件把直流电逆变为频率可调的交流电源。它在工业自动化领域的变频器(采用变压变频VVVF控制等)和IT、供电领域的不间断电源(即UPS,采用恒压恒频CVCF控制)都有应用。在SPWM变频器中,开关器件接受控制电路中SPWM调制信号的控制,将直流电逆变成三相交流电。
电流型变频器的中间直流环节采用大电感进行储能并滤波,直流电流波形比较平直,使施加于负载上的电流值稳定不变,基本不受负载的影响,其特性类似于电流源,所以称之为电流型变频器。交直交变频器按中间直流滤波环节的不同,又可以分为电压型和电流型两种,由于控制方法和硬件设计等各种因素,电压型逆变器应用比较广泛。变频器的负载是异步电动机,属感性负载,中间直流环节与电机之间除了传递有功功率外,还存在无功功率的交换。
由图可知,变频器由主电路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制回路组成。用六个开关器件,使它们按三相间互差三分之一周期的规律交替工作,就可将直流电逆变成三相交流电了。因此,为了保持电机内的磁通量基本不变,在改变频率的同时,也必须改变电压。在改变频率的同时也改变幅值,称为脉幅调制,简写为PAM,如图1-3a所示。如使上述两种状态不停地交替工作,则负载M上所得到的便是交流电压了。
在改变频率时,脉冲的幅值不变,而通过改变脉冲的占空比来改变其平均电压,称为脉宽调制,简写为PWM。原来,在交流异步电动机内,外加的电源电压主要和绕组的反电势相平衡,而绕组的反电势则与电流的频率和每极下的磁通量有关:整流器为二极管三相桥式不控整流器或大功率晶体管组成的全控整流器,逆变器是大功率晶体管组成的三相桥式电路,其作用正好与整流器相反,它是将恒定的直流电交换为可调电压,可调频率的交流电。
交-交变频器的结构如下图所示,交流输出的正半周电流由正组整流器提供,负半周电流由负组整流器提供。电流型变频器的直流电压Ua可以迅速改变大小和方向,所以由它供电的调速系统动态响应比较快。
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