直流－>振蕩電路－>變壓器（隔離、變壓）－>交流輸出
方波信號(hào)發(fā)生器使直流以50Hz的頻率突變，用正弦和準(zhǔn)正弦的振蕩器，波形類(lèi)似于長(zhǎng)城的垛口，一上一下的方波，突變量約為5V；再經(jīng)過(guò)信號(hào)放大器使突變量擴(kuò)大至12V左右；經(jīng)變壓器升壓至220V輸出
怎樣將直流電轉(zhuǎn)換成交流電？
有三種方法：
1、用直流電源帶動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)----機(jī)械傳動(dòng)到交流發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電；這是一種最古老的方法，但現(xiàn)在仍有人在用，特點(diǎn)是成本低，易維護(hù)。目前在大功率轉(zhuǎn)換中還在使用。
2、用振蕩器（就是目前市場(chǎng)上的逆變器）；這是比較先進(jìn)的方法，成本高，多用于小功率變換；
3、機(jī)械振子變換器，其原理就是讓直流電流斷斷續(xù)續(xù)，通過(guò)變壓器后就能在變壓器的次級(jí)輸出交流電，這是一種比較老的方法，目前基本上已被淘汰。
現(xiàn)在日本發(fā)現(xiàn)一種有機(jī)物可以轉(zhuǎn)換
2交流電是指電壓或電流的幅值在0值附近震蕩，也就是有正有負(fù)，方向會(huì)發(fā)生變化，而并不一定是正弦的。
直流電也并不是恒定不變的，它的幅值也是可以變化的，但不會(huì)改變方向。也就是說(shuō)恒為正或恒為負(fù)。
在逆變器中不能單獨(dú)應(yīng)用可控硅，它僅僅是起一個(gè)開(kāi)關(guān)作用，必須要由振蕩電路來(lái)控制可控硅的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)，得到方波形的交流電，再經(jīng)變壓、濾波，得到較純的正弦波交流電。
UPS電源(Uninterruptible Power System 不間斷電源系統(tǒng))利用逆變電路，即用直流電驅(qū)動(dòng)一個(gè)振蕩器，產(chǎn)生交流振蕩，一般得到的是方波。如果經(jīng)過(guò)濾波電路去除50Hz的諧波，就能得到比較純的50Hz交流電。
變頻器1
1.1變頻技術(shù)的概念
1.常用的調(diào)速方法 變極調(diào)速、定子調(diào)壓調(diào)速、轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速
2.變頻技術(shù)的概念 把直流電逆變成不同頻率的交流電，或是把交流電變成直流電再逆變成不同頻率的交流電，或是把直流電變成交流電再把交流電變成直流電等技術(shù)的總稱(chēng)。特點(diǎn)：電能不變，只有頻率變。
3.變頻技術(shù)的發(fā)展 應(yīng)交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的需要而誕生的。 自20世紀(jì)60年代以來(lái)，電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，電氣傳動(dòng)技術(shù)面臨著一場(chǎng)革命，即交流調(diào)速取代直流調(diào)速、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)。電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、失去技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速起動(dòng)、制動(dòng)性能，高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，得到廣泛應(yīng)用。
變頻調(diào)速技術(shù)是強(qiáng)弱電混合、機(jī)電一體的綜合性技術(shù)，既要處理巨大電能的轉(zhuǎn)換(整流、逆變)，又要處理信息的收集、交換和傳輸，因此它的共性技術(shù)必定分成功率和控制兩大部分。前者要解決與高電壓大電流有關(guān)的技術(shù)問(wèn)題，后者要解決控制模塊的硬、軟件開(kāi)發(fā)問(wèn)題
4.變頻調(diào)速的主要發(fā)展方向
(1)實(shí)現(xiàn)高水平的控制
(2)開(kāi)發(fā)清潔電能的變流器
(3)縮小裝置的尺寸
(4)高速度的數(shù)字控制
(5)模擬器與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)
1.2變頻技術(shù)的類(lèi)型及用途
1.變頻技術(shù)的類(lèi)型主要有以下幾種
(1)交-直變頻技術(shù)(即整流技術(shù)) 通過(guò)整流元件實(shí)現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換 。
(2)直-直變頻技術(shù)(即斬波技術(shù)) 通過(guò)改變電力電子器件的通斷時(shí)間即改變脈沖頻率或?qū)挾?，從而達(dá)到調(diào)節(jié)直流平均電壓的目的
(3)直-交變頻技術(shù)(即逆變技術(shù)) 利用功率開(kāi)關(guān)將直流電變成不同頻率的交流電。
(4)交-交變頻技術(shù)(即移相技術(shù)) 通過(guò)控制電力電子器件的導(dǎo)通與關(guān)斷時(shí)間，實(shí)現(xiàn)交流無(wú)觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)、調(diào)壓、調(diào)光、調(diào)速等的目的
2.變頻技術(shù)的主要用途
(1)標(biāo)準(zhǔn)50HZ電源 對(duì)頻率、電壓波形和幅值及電網(wǎng)干擾等有較高要求的。
(2)不間斷電源(UPS) 停電時(shí)，將蓄電池的直流電逆變成50HZ的交流電，對(duì)設(shè)備臨時(shí)供電。
(3)中頻裝置 廣泛應(yīng)用于金屬熔煉、感應(yīng)加熱及機(jī)械零件的淬火。
(4)變頻調(diào)速 產(chǎn)生頻率、電壓可調(diào)的電源。
(5)節(jié)能降耗
1.3常用電力電子器件簡(jiǎn)介
1)晶閘管(SCR) 沒(méi)有自關(guān)斷能力，逆變時(shí)需要另設(shè)換流電路，造成電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加變頻器成本。但由于元件容量大，在1000KVA以上的大容量變頻器中得到廣泛的應(yīng)用。
2)門(mén)極可關(guān)斷晶閘管(GTO） 可通過(guò)門(mén)極信號(hào)控制導(dǎo)通和關(guān)斷。它是利用門(mén)極反向電流而獲得自關(guān)斷能力，屬于全控器件，無(wú)需換流電路。已經(jīng)逐步取代SCR。
3)電力晶體管(GTR) 是一種高反壓晶體管，具有自關(guān)斷能力，并有開(kāi)關(guān)時(shí)間短、飽和壓降低和安全工作區(qū)寬等優(yōu)點(diǎn)。它被廣泛用于交直流電機(jī)調(diào)速、中頻電源等電力變流裝置中。主要用作開(kāi)關(guān)，工作于高電壓大電流的場(chǎng)合，一般為模塊化。
4)功率場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET) 根據(jù)門(mén)極電壓的電場(chǎng)效應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)通與關(guān)斷的單極晶體管。具有自關(guān)斷能力強(qiáng)、驅(qū)動(dòng)功率小、工作速度高、無(wú)二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)寬等。用于小容量變頻器中。
3)電力晶體管(GTR) 主要特點(diǎn)：
輸出電壓 可以采用脈寬調(diào)制方式
載波頻率 較低（開(kāi)關(guān)時(shí)間較長(zhǎng)）1.2-1.5KHZ
電流波形 高次諧波成分較大，噪聲大。
輸出轉(zhuǎn)矩 與工頻運(yùn)行時(shí)相比，略有下降
5)絕緣柵雙極晶體管(IGBT) 集GTR和P-MOSFET的優(yōu)點(diǎn)于一身，具有輸入阻抗高、開(kāi)關(guān)速度快、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、通態(tài)電壓低、能承受高電壓大電流等優(yōu)點(diǎn)。目前中小容量變頻器新產(chǎn)品中都采用它。適于高壓的為HV-IGBT。
6)智能功率模塊（IPM） 是一種將功率開(kāi)關(guān)器件及其驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路等集成在同一封裝內(nèi)的集成模塊。目前采用較多的是IGBT作為大功率開(kāi)關(guān)器件的模塊，器件模塊內(nèi)集成了電流傳感器，可以檢測(cè)過(guò)電流及短路電流。具有過(guò)電流保護(hù)、過(guò)載保護(hù)以及驅(qū)動(dòng)電流電壓不足時(shí)的保護(hù)功能。
7)集成門(mén)極換流晶閘管(IGCT) 是一種中壓、大功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件。它是將門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路與門(mén)極換流晶閘管GCT集成于一體，集GTO和IGBT的優(yōu)點(diǎn)于一身。
2.1 變頻器的基本結(jié)構(gòu)
主要由主電路(包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器)和控制電路組成。
整流器 將三相交流電轉(zhuǎn)換成直流電。
中間直流環(huán)節(jié) 中間直流儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，在它和電動(dòng)機(jī)之間進(jìn)行無(wú)功功率的交換。
控制電路 常由運(yùn)算電路、檢測(cè)電路、控制信號(hào)輸入/輸出電路和驅(qū)動(dòng)電路組成。主要任務(wù)是完成對(duì)逆變器的開(kāi)關(guān)控制、對(duì)整流器的電壓控制以及完成各種保護(hù)功能等，其控制方法可以采用模擬控制或數(shù)字控制。目前許多變頻器已經(jīng)采用微機(jī)來(lái)進(jìn)行全數(shù)字控制，采用盡可能簡(jiǎn)單的硬件電路，靠軟件來(lái)完成各種功能。
1.主控電路
2.控制電源、采樣及驅(qū)動(dòng)電路
3.整流電路和逆變電路
2.1.1 變頻器的主控電路
(1)基本任務(wù)
1)接受各種信號(hào)
2)進(jìn)行基本運(yùn)算
3)輸出計(jì)算結(jié)果
(2)其他任務(wù)
1)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)控制功能
2)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)保護(hù)功能
2.1.2 變頻器的控制電源、采樣及驅(qū)動(dòng)電路
(1)控制電源 提供穩(wěn)壓電源
1)主控電路 0~+5V
2)外控電路
(2)采樣電路
1)提供控制用數(shù)據(jù)
2)提供保護(hù)采樣
(3) 驅(qū)動(dòng)電路
.1.3整流電路和逆變電路
1.整流電路
將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，應(yīng)用最多的是三相橋式整流電路。分為不可控整流和可控整流電路。
2.逆變電路
將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，應(yīng)用最多的也是三相橋式逆變電路。
2.2 變頻器的分類(lèi)
的調(diào)制方式分
(1)PAM(脈幅調(diào)制) 在整流電路部分對(duì)輸出電壓幅值進(jìn)行控制，而在逆變電路部分對(duì)輸出頻率進(jìn)行控制的控制方式。
(2)PWM(脈寬調(diào)制) 保持整流得到的直流電壓大小不變的條件下，在改變輸出頻率的同時(shí)，通過(guò)改變輸出脈沖的寬度，來(lái)達(dá)到改變等效輸出電壓的一種方式。
1.按電壓
(2)按工作原理分
V/F控制 對(duì)變頻器的頻率和電壓同時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)
轉(zhuǎn)差頻率控制 為V/F控制的改進(jìn)方式
矢量控制 將交流電機(jī)的定子電流分解成磁場(chǎng)分量電流和轉(zhuǎn)矩分量電流并分別加以控制的方式
直接轉(zhuǎn)矩控制 把轉(zhuǎn)矩作為控制量，直接控制轉(zhuǎn)矩，是繼矢量控制變頻調(diào)速技術(shù)之后的一種新型的交流變頻調(diào)速技術(shù)。
(3)按用途分
通用變頻器 能與普通的籠式電動(dòng)機(jī)配套使用，能適應(yīng)各種不同性質(zhì)的負(fù)載并具有多種可供選擇功能
高性能專(zhuān)用變頻器 對(duì)控制要求較高的系統(tǒng)(電梯、風(fēng)機(jī)水泵等)，大多采用矢量控制方式
高頻變頻器 高速電動(dòng)機(jī)配套使用
(4)按變換環(huán)節(jié)分
交-交變頻器 把頻率固定的交流電直接變換成頻率和電壓連續(xù)可調(diào)的交流電。無(wú)中間環(huán)節(jié)，效率高，但連續(xù)可調(diào)的頻率范圍窄。
交-直-交變頻器 先把交流電變成直流電，再把交流電通過(guò)電力電子器件逆變成直流電。優(yōu)勢(shì)明顯，目前廣泛采用的方式
(5)按直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能方式分
電流型 中間環(huán)節(jié)采用大電感作為儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，無(wú)功功率將由該電感來(lái)緩沖。再生電能直接回饋到電網(wǎng)。
電壓型 中間環(huán)節(jié)采用大電容作為儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，負(fù)載的無(wú)功功率將由它來(lái)緩沖。無(wú)功能量很難回饋到交流電網(wǎng)。
2.3變頻器的額定值與頻率指標(biāo)
1、輸入側(cè)的額定值
主要是電壓和相數(shù) 小容量有
380V/50HZ，三相，用于國(guó)內(nèi)設(shè)備；
230V/50HZ或60HZ，三相，主要用于進(jìn)口設(shè)備；
(200-230V)/50HZ，主要用于家用電器。
2、輸出側(cè)的額定值
(1)輸出電壓最大值UN
(2)輸出電流最大值IN 長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)
(3)輸出容量SN= UNIN
(4)配用電動(dòng)機(jī)容量PN=SNηMcosφ
(5)超載能力 是指輸出電流額定值的允許范圍和時(shí)間。大多數(shù)變頻器規(guī)定為150%IN、60S，180%IN、0.5S
3、頻率指標(biāo)
(1)頻率范圍 最高頻率和最低頻率之差。最低0.1~1HZ，最高為120~650HZ
(2)頻率精度 指變頻器輸出頻率的準(zhǔn)確程度。
(3)頻率分辨率 指輸出頻率的最小改變量。
2.4 變頻器的主電路
變頻器的主電路主要由整流電路、中間直流電路和逆變器三部分組成
交-直部分
(1)整流電路 由VD1~VD6組成三相不可控整橋。
(2)濾波電容CF 除濾波外，還有在整流電路與逆變電路之間去耦作用，以消除相互干擾。
(3)限流電阻RL與開(kāi)關(guān)SL 限制CF的充電電流，正常時(shí)通過(guò)開(kāi)關(guān)短接電阻。
直-交部分
(1)逆變管 VT1~VT6組成逆變橋，是變頻器實(shí)現(xiàn)變頻的環(huán)節(jié)，是核心部分。
(2)續(xù)流二極管VD7~VD12 作用：
電動(dòng)機(jī)為感性負(fù)載，無(wú)功分量返回直流電源提供“通道”。(頻率下降時(shí)，再生制動(dòng)狀態(tài))
(3)緩沖電路
由C01~C06，R01~R06及VD01~VD06構(gòu)成。 R01~R06是限制逆變管在接通瞬間C01~C06的放電電流。而VD01~VD06使得逆變管在判斷過(guò)程中R01~R06不起作用。
制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元
制動(dòng)電阻RB 把再生到直流電路的能量消耗掉
制動(dòng)單元VTB 控制流經(jīng)RB的放電電流IB
第三講 變頻器的結(jié)構(gòu)及工作原理(二)
三相交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為
可見(jiàn)，在轉(zhuǎn)差率S變化不大的情況下，可以認(rèn)為，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)定子電源頻率時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大致隨之成正比變化。若均勻改變電動(dòng)機(jī)電源的頻率f，則可以平滑地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
將直流電變換為交流電的過(guò)程稱(chēng)為逆變，完成逆變功能的裝置叫逆變器，它是變頻器的重要組成部分
補(bǔ)充：逆變器件的工作條件
1.能承受足夠大的電壓和電流
電壓 U線＝380V，三相全波整流后UL＝513V，UM＝537V?？紤]到電感及負(fù)載動(dòng)能反饋能量的效應(yīng)，開(kāi)關(guān)器件的耐壓應(yīng)在1000V以上。
電流 當(dāng)PN＝150KW時(shí)，IN＝250A，IM＝353A，考慮過(guò)載能力，要求開(kāi)關(guān)器件允許承受的電流應(yīng)大于700A。
2.允許頻繁地接通和斷開(kāi)
逆變過(guò)程實(shí)際上是若干個(gè)開(kāi)關(guān)器件長(zhǎng)時(shí)間地反復(fù)交替導(dǎo)通和關(guān)斷的過(guò)程，這是有觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)器件無(wú)法做到的，必須依賴(lài)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)（即半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件），而無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)要做到承受足夠大的電壓和電流并非易事。因此，變頻器的出現(xiàn)比異步電動(dòng)機(jī)晚了長(zhǎng)達(dá)百年之久。
3.接通和關(guān)斷的控制必須十分方便
最基本的控制如頻率的上升和下降、改變頻率的同時(shí)還要改變電壓等。
半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件詳見(jiàn)課件第一講或教材P6-9
2.5調(diào)速的基本控制方式
對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制時(shí)對(duì)主磁通的要求 希望主磁通保持額定值不變
太弱 鐵心利用不充分，同樣定子電流下電磁轉(zhuǎn)矩小，電動(dòng)機(jī)負(fù)載能力下降。
太強(qiáng) 則處于過(guò)勵(lì)磁狀態(tài)，為防電機(jī)過(guò)熱，負(fù)載能力也下降。
1.基頻以下的恒磁通變頻調(diào)速
E1=4.44f1N1Φm
要求降低供電頻率的同時(shí)降低感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，保持E1/f1=C。而E1難于直接測(cè)量和直接控制，當(dāng)E1和f1較高時(shí)，可忽略漏抗，讓定子相電壓U1和頻率f1的比值保持常數(shù).即為V/F控制方式。
當(dāng)頻率較低時(shí)，V/F控制需要人為提高定子電壓以補(bǔ)償定子電壓降的影響。
2.基頻以上的弱磁變頻調(diào)速
頻率由額定值向上增大，但電壓U1受額定電壓U1N的限制不能再升高，只能保持U1=U1N不變。使主磁通隨著f1的上升而減小，相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速的情況屬于近似的恒功率調(diào)速方式。
3.異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速 必須按照一定的規(guī)律同時(shí)改變其定子電壓和頻率，即必須通過(guò)變頻裝置獲得電壓和頻率均可調(diào)節(jié)的供電電源，實(shí)現(xiàn)VVVF調(diào)速控制。( 即V/F控制)
VVVF( Variable Voltage Variable Freqency)
2.6 脈寬調(diào)制技術(shù)
1.概念 對(duì)逆變電路開(kāi)關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不等的脈沖，其脈沖寬度隨正弦規(guī)律變化。
2.相控交-直-交型變頻電路 為使輸出電壓和輸出頻率都得到控制，變頻器通常由一個(gè)可控整流電路和一個(gè)逆變電路組成，控制整流電路以改變輸出電壓，控制逆變電路來(lái)改變輸出頻率。
3. PWM交-直-交型變頻電路的組成及電路特點(diǎn) (1)輸出接近正弦波。(2)整流電路采用二極管，cosφ≈1。(3)電路簡(jiǎn)單。(4)控制輸出脈寬來(lái)改變輸出電壓，加快變頻過(guò)程的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
4.PWM控制的基本原理 采樣控制理論的結(jié)論 沖量(窄脈沖的面積)相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上，其效果基本相同。
如圖1-38PWM波形和正弦半波是等效的。這種脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形，也稱(chēng)為SPWM波形(正弦脈寬)。
調(diào)制方法 把所希望的波形作為調(diào)制信號(hào)，把接受調(diào)制的信號(hào)作為載波，通過(guò)對(duì)載波的調(diào)制得到所期望的PWM波形。
載波UC 采用等腰三角波，因?yàn)樗纳舷聦挾扰c高度呈線性關(guān)系且左右對(duì)稱(chēng)，當(dāng)它與任何一個(gè)平緩變化的調(diào)制信號(hào)波相交時(shí)，如果在交點(diǎn)時(shí)刻控制電路中開(kāi)關(guān)器件的通斷，就可以得到寬度正比于信號(hào)波幅值的脈沖，這正好符合PWM控制要求
調(diào)制波Ur 為正弦波
經(jīng)正弦調(diào)制后的脈沖系列中，各脈沖的上升沿與下降沿是由正弦波和三角波的交點(diǎn)來(lái)決定的。
5.電壓型單相橋式逆變電路
負(fù)半周VT2通 VT3交替通斷 輸出為-Ud或0
(1)單極性PWM控制方式
PWM波形只在一個(gè)方向變化的控制方式。輸出有三種電平(0，± Ud)
(2)雙極性PWM控制方式
三角波在每個(gè)半周其內(nèi)，都是在正負(fù)兩個(gè)方向變化。PWM波形也是在兩個(gè)方向變化。輸出只有兩種電平。(± Ud)
| Ur>UC時(shí)開(kāi)關(guān)通 |
| Ur＜UC時(shí)開(kāi)關(guān)斷 |
(3)三相逆變電路
6.PWM型逆變電路的控制方式
(1)載波比 載波頻率fc與調(diào)制信號(hào)頻率fr之比。N=fc/fr
(2)異步調(diào)制 載波信號(hào)與調(diào)制信號(hào)不保持同步關(guān)系的調(diào)制方式。當(dāng)調(diào)制信號(hào)頻率變化時(shí)，通常保持載波頻率固定不變，因此N是變化的。特點(diǎn)：輸出脈沖的個(gè)數(shù)不固定，脈沖相位也不固定，正負(fù)半周期的脈沖不對(duì)稱(chēng)。
在異步調(diào)制方式中，希望盡量提高載波頻率，以使在調(diào)制信號(hào)頻率較高時(shí)仍能保持較大的載波比，改善輸出特性。
(3)同步調(diào)制 N=C 在變頻時(shí)使載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)保持同步的調(diào)制方式。在三相PWM逆變電路中，通常公用一個(gè)三角載波信號(hào)，取N為3的整數(shù)倍且為奇數(shù)。
第四講 變頻器的選擇、安裝 與維護(hù)
4.1變頻器的選擇
n 1.容量的選擇
n (1)根據(jù)電動(dòng)機(jī)電流選擇變頻器的容量
n 1)連續(xù)運(yùn)行的場(chǎng)合 變頻供給電動(dòng)機(jī)的電流是脈動(dòng)電流，其脈動(dòng)值比工頻供電時(shí)的電流要大。應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔俊N≥(1.05~1.1)IE或電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行的最大電流。
n 1.容量的選擇
n (1)根據(jù)電動(dòng)機(jī)電流選擇變頻器的容量
n 2)加減速時(shí)容量的選定 變頻器的最大輸出轉(zhuǎn)矩是由變頻器的最大輸出電流決定的。短時(shí)：允許達(dá)到130%~150%IN。故將變頻器的最大輸出電流降低10%后再進(jìn)行選定。
3) 頻繁加減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 根據(jù)加減速及恒速等各種運(yùn)行狀態(tài)下變頻器的電流值來(lái)確定額定輸出電流。
4)電流變化不規(guī)則的場(chǎng)合 使電動(dòng)機(jī)在輸出最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的電流限制在變頻器的額定輸出電流內(nèi)進(jìn)行選擇。
n 5)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共享一臺(tái)變頻器供電
n ①同時(shí)起動(dòng)和運(yùn)行 按變頻器的額定電流大于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流之和選定
n IN>(1.05~1.1) ∑IMN
n ②分別起動(dòng) 必須考慮后起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)電流 IN>{(1.05~1.1) ∑IMN+K1+ ∑IST}/K2
n K1安全系數(shù) 取1.2(從停止啟動(dòng))或1.5~2.0。K2為過(guò)載能力，取1.5
n 6)容量選擇注意事項(xiàng)
n ①并聯(lián)追加投入啟動(dòng)
n ②大過(guò)載容量
n ③輕載電動(dòng)機(jī)
n (2)輸出電壓 按電動(dòng)機(jī)的額定電壓選定。我國(guó)多數(shù)為380V，可選用400V系列。一般是變頻器的最大輸出電壓。
n (3)輸出頻率
n 50HZ/60HZ nN以下進(jìn)行調(diào)速為目的。
n 一般根據(jù)使用目的所確定的最高輸出頻率來(lái)選擇。
n 7) 電動(dòng)機(jī)的額定電流因磁極對(duì)數(shù)而異
n 在技術(shù)數(shù)據(jù)中有‘配用電動(dòng)機(jī)容量’一欄，一般要求變頻器容量大于或等于電動(dòng)機(jī)的額定電流。實(shí)際情況有別：磁極對(duì)數(shù)越多，則額定電流越大
n （1）2極和4極電動(dòng)機(jī)的額定電流，都小于同容量變頻器的額定電流
n （2）6極以上電動(dòng)機(jī)的額定電流往往比同容量變頻器的額定電流大
n 8) 變頻器的額定電流因載波頻率而異
n 隨著載波頻率的上升，變頻器允許的額定電流有較大幅度的下降。
n 9)變頻器類(lèi)別選擇
n （1）國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口 一般說(shuō)來(lái)，進(jìn)口變頻器的功能比較齊全，故障率也略低一些。但是，在一旦發(fā)生故障，需要配置元、器件時(shí)，進(jìn)口變頻器部件非但價(jià)格較昂貴，并且常常不易買(mǎi)到，耽誤生產(chǎn)。所以，沒(méi)有特殊要求的一般情況下，建議盡量選用國(guó)產(chǎn)變頻器。
n 9)變頻器類(lèi)別選擇
n （2）高性能與普通型 所謂高性能變頻器，一般指具有矢量控制功能的變頻器，主要用于對(duì)轉(zhuǎn)速精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力，或?qū)ιa(chǎn)安全要求較高的場(chǎng)合。如起重機(jī)械、印刷機(jī)械、金屬切削機(jī)床等。
n 對(duì)于二次方律負(fù)載，以及一些在低頻運(yùn)行時(shí)負(fù)載變化不大、對(duì)轉(zhuǎn)速精度的要求也不高的負(fù)載，應(yīng)考慮選用比較價(jià)廉的普通型變頻器。
n 9)變頻器類(lèi)別選擇
n （3）專(zhuān)用型與通用型 專(zhuān)用變頻器針對(duì)各種機(jī)械的特殊需要設(shè)置一一些專(zhuān)用功能，所以選擇專(zhuān)用變頻器是比較好的
2.變頻器外圍設(shè)備及其選擇 提高變頻器的某些性能、對(duì)變頻器和電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)以及減小變頻器對(duì)其他設(shè)備的影響。
n (1)電源變壓器T
n (2)低壓斷路器QS
n (3)接觸器KM1
n (4)無(wú)線電噪聲濾波器FIL
n (5)交流電抗器AL和DL
n (6)制動(dòng)電阻R
n (7)接觸器KM2和KM3
n (1)電源變壓器T
n 將高壓電源變換成通用變頻器所需的電壓等級(jí)。
n 因變頻器的輸入側(cè)電流含有一定量的高次諧波，功率因數(shù)較低。有輸入交流電抗器時(shí)取0.8-0.85，否則取0.6-0.8。效率可取0.95，輸出功率接近電動(dòng)機(jī)的總功率。
n (2) 低壓斷路器QS
n 控制電源回路的通斷。具有多種保護(hù)功能。
n (3) 接觸器KM1
n 控制變頻器電源的通斷，具有斷電保護(hù)功能
n (4) 無(wú)線電噪聲濾波器FIL
n 提高抗干擾能力（高次諧波）
n (5)交流電抗器AL和DL
n AL用于抑制變頻器輸入側(cè)的諧波電流，改善功率因數(shù)。
n DL用于改善變頻器輸出電流的波形，降低電動(dòng)機(jī)的噪聲。
n (6 )制動(dòng)電阻
n 用于吸收電動(dòng)機(jī)再生制動(dòng)的再生電能，可以縮短大慣量負(fù)載的自由停車(chē)時(shí)間。
n (7)接觸器KM2、KM3
n 用于變頻器和工頻電網(wǎng)之間的切換運(yùn)行。
4.2 變頻器的安裝
n 1.安裝環(huán)境
n 變頻器是一臺(tái)全晶體管設(shè)備，所以對(duì)周?chē)h(huán)境的要求和其他晶體管設(shè)備大致相同。
n 環(huán)境溫度 大于400C的情況下，每增加50C，其運(yùn)行功率應(yīng)下降30%
n 2.安裝空間 垂直安裝，不可倒置，并有足夠距離。工作時(shí)，溫度有時(shí)高達(dá)900C，故安裝底板必須為耐熱材料。
n 3.主電路線徑的選擇
n (1)電源與變頻器之間的導(dǎo)線
n 和同容量普通電動(dòng)機(jī)的電線選擇方法相同。宜大不宜小的原則。
n (2)變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的導(dǎo)線
n 4.控制電路的接線
n (1)模擬量控制線 抗干擾能力較低，必須使用屏蔽線。屏蔽層靠近變頻器的一端接COM，另一端懸空。
n (2)開(kāi)關(guān)量(數(shù)字)控制線 抗干擾能力較強(qiáng)，距離不遠(yuǎn)時(shí)，可不用屏蔽線。但同一信號(hào)的兩根線必須互相絞在一起。
n (3)變頻器的接地 用較粗的短線接到變頻器的專(zhuān)用接地端子E上。當(dāng)變頻器和其他設(shè)備，或有多臺(tái)一起接地時(shí)，每臺(tái)設(shè)備應(yīng)分別和地相接，而不允許將一臺(tái)設(shè)備的接地端和另一 臺(tái)設(shè)備的接地端相接后再接地。
(4)大電感線圈的浪涌電壓吸收電路
n 5.主電路連接注意事項(xiàng) P64
n 6.通電前的檢查
n 1)外觀、構(gòu)造檢查
n 2)絕緣電阻檢查 10MΩ以上合格?？刂凭€路的應(yīng)該用萬(wàn)用表的高阻擋測(cè)量，不能用兆歐表或其他高壓儀表。
n 3)電源電壓檢查
4.3 變頻器的日常維護(hù)與檢查
n 變頻器是以半導(dǎo)體元件為核心構(gòu)成的靜止裝置，會(huì)由于溫度、濕度、塵埃、振動(dòng)等使用環(huán)境的影響及零部件老化等原因發(fā)生故障。另外，變頻器中使用濾波電容器、冷卻風(fēng)扇等消耗性器件。因此，日常檢查和定期維護(hù)必不可少。使用合理、維護(hù)得當(dāng)能延長(zhǎng)變頻器的使用壽命，并減少突發(fā)故障造成的停產(chǎn)損失。 P64-65
n 問(wèn)題1：變頻器長(zhǎng)期不用會(huì)發(fā)生什么問(wèn)題？
n 答：1.高壓濾波電容器 可能發(fā)生電容器蓋“鼓包”，甚至內(nèi)部的電解液溢出等現(xiàn)象。
n 2.低壓電解電容器 也可能發(fā)生電解液溢出，甚至使印刷電路板受到腐蝕。
n 3.冷卻風(fēng)機(jī) 軸承的潤(rùn)滑油可能干涸，將影響其使用壽命。故每隔半年或一年，應(yīng)通電運(yùn)行(空轉(zhuǎn))一天
n 問(wèn)題2 在哪些情況下，有必要考慮加大變頻器的容量？
n 問(wèn)題3 電動(dòng)機(jī)為132KW，實(shí)際使用功率約為50KW，能否配用較小的變頻器？
n 答：原則上是可以的，但應(yīng)注意以下問(wèn)題
n 1.根據(jù)電動(dòng)機(jī)的最大運(yùn)行電流來(lái)選擇，并有余量
n 2.注意限制起動(dòng)電流容量大的電動(dòng)機(jī)，每相繞組的匝數(shù)少，電感量小。
n 因此，電流的脈動(dòng)幅度和起動(dòng)瞬間的沖擊電流大，起動(dòng)過(guò)程中的加速電流也較大。措施：
n 1)在變頻器和電動(dòng)機(jī)之間接入輸出電抗器，起緩沖作用，保護(hù)變頻器。
n 2)加速時(shí)間和減速時(shí)間應(yīng)預(yù)置長(zhǎng)一些。若設(shè)備要求快速起動(dòng)和停止，則變頻器的容量不宜選得太小。
n 問(wèn)題4 為什么變頻器的輸入和輸出端絕對(duì)不允許接反？
n 答：如果接錯(cuò)，將引起兩相間的短路而將逆變管迅速燒壞。交個(gè)逆變管經(jīng)極高的頻率不斷地交替導(dǎo)通，而變頻器從跳閘到切斷電源是需要時(shí)間的。所以六個(gè)逆變管很快地全部損壞。
第六講 變頻器的運(yùn)行操作
6.1電源、電動(dòng)機(jī)、變頻器接線圖
第七講 變頻器的外部運(yùn)行操作
一些注意事項(xiàng)
變頻器的單相接法
主電路端子說(shuō)明
主電路端子排
變頻器接地注意事項(xiàng)
控制回路接線說(shuō)明
三相電源和電機(jī)的連接
單相電源和電機(jī)的連接
控制回路端子排
能力測(cè)試運(yùn)行曲線
第九講 變頻器的程序運(yùn)行操作
變頻器的程序運(yùn)行操作
將預(yù)先需要運(yùn)行的曲線及相關(guān)參數(shù)
按時(shí)間的順序預(yù)置到變頻器內(nèi)部，
接通啟動(dòng)信號(hào)后自動(dòng)運(yùn)行該曲線的一種方法。
變頻器的程序運(yùn)行操作
