理论培训讲课内容

高压变频调速器的理论基础和选型指南内容提示风机水泵调速为什么节能功率电路器件介绍交流电机的基本原理和调速的类型串级调速和内反馈调速的基本原理定子变频调速的基本电路形式交直交变频器的PWM控制交流电机变频调速的控制方法高压电机调速器的几种类型现在常见的高压调速类型用户关心的几个问题利德华福公司高压变频调速的简单介绍

风机的正常工作点为A，当风量需要从Q1调到Q2时，采用挡板调节，管网特性曲线由R1改变为R2，其工作点调至B点，其功率为OQ2BH2’所围成的面积，其功率变化很小，而其效率却随之降低。当采用变频调速时，可以按需要升降电机转速，改变设备的性能曲线，图中从n1到n2,其工作点调至C点，使其参数满足工艺要求，其功率为OQ2BH2所围成的面积，同时其效率曲线也随之平移，依然工作在高效区。由于功率随转速3次方变化，故节能效果显著。节能量P＝（H2’－H2）×Q2风机、水泵(平方根转矩负载)的相似定律－变速前后流量、压力、功率与转速之间关系为：

Q1/Q2=n1/n2

H1/H2=（n1/n2）2

P1/P2=（n1/n2）3HH2’H1H2R2BAR1Cn1η2η1n20Q2Q1Q调速为什么节能？构成高压变频器的功率器件的类型二极管晶闸管（可控硅）GTOIGCTGTRIGBTIEGT（注入增强栅晶体管）高压变频器的发展，是随着器件的进步而进步的，功率器件构成了高压变频器的核心。二极管正向电压导通，反向电压关断，不可控可控硅（晶闸管）正向触发脉冲导通电压反向关断GTO开通和关断均可控制门极电流关断，关断增益小，门极电路复杂电流拖尾，关断损耗大，缓冲电路复杂开关频率小已逐渐被IGCT代替IGCT集成门极换相的晶闸管比GTO开关频率高缓冲电路比GTO简单GTR（BJT）大功率三极管，电流控制已被IGBT淘汰IGBT绝缘栅型晶体管，门极MOS结构，功耗最小开关频率高，开关损耗小门极电路和缓冲电路简单IEGT注入增强栅晶体管尚未大面积应用圆盘式封装圆盘式封装(GTO)圆盘式封装带甩出辫IGCT圆盘腿式结肆构的漂安装轨方式二极哨管和酒可控君硅模摩块IG数BT模块小结1.耕技术怨发展臂的道欢路：二极咬管挣->渴晶喂闸管后-寺>GT兼O拜->码I乎GC坡TGT赢R咳->放I变GB绪T供->梅I省EG建T(限?)2.当今蚁的主争流器听件是IG殖BT和IG视CT交流俭电机壤的基竿本原打理和仆调速搞的类迷型同步普电机伐的结春构示妖意异步守电机皆的结治构示葛意异步朗电机群一相圆的等除值电没路1．粒不改滴变同疑步转筹速的怠调速嫩法（烈改变s）转子拣串电柿阻改变植定子喝电压改变惭转子曾附加远电势应用趣电磁府转差柄离合腊器。2．侄改变耕同步勉转速绑的调容速法稳（改暖变f、束p）改变筝定子学极对芝数（p）改变分定子蛇频率眯（f）臭。异步诉电机脖调速涝方法金分类三相误全波Y型连按接的比调压裹电路(a)件(舅b)狂(c委)不同旺的电维机调营压特馆性几种己三相结交流婚调压绝电路啄及其旱一相蛾输出军电压惊波形转子幅串Rf的调桐速原兰理图转子卡串Ef的串坑极调键速原咐理图串级列调速锯系统双馈银调速题系统电磁杜转差苦离合尾器调匠速系蜓统装金置简董图液力律耦合弊器调购速在电荷机和料负载筛之间柿，靠刑液体箱作用血连接新。变频喝调速变频狠调速台必须悉是电捡压和事频率太协调铲控制耳。电机摊常数磁通窄密度抓，受柄材料江限制变频威调速淹的分唇类交交睬变频拥调速交-糠直-跪交变贱频调糕速：电压隐源型电流静源型交交维变频交交冲变频杠波形秒图交交厕变频鸡和串虫级调棍速的里主要甲器件页是半刊控器射件-悲可控衰硅。随着吐全控泛器件碍的发咬展，示现在失逐步奸进步奴到交说直交仍变频兆器。分为皆电压呜源和葵电流适源两袜种类平型。交直枪交电会压源屑型以电拜容为遥储能若元件谜；直接汤控制悉电机压电压输入责侧功龟率因历数较嫂高效率泽高；控制稳可与稍电机坚参数况无关评；抗电蜂网扰翁动能梳力强静；不能啄回馈却能量落到电精网。交直罚交电堂流源杠型以电音感为冻储能参元件直接析控制照电机清电流输入巩功率答因数桐低，薪有高产次谐壤波电感哈损耗破大控制挠与电课机参彩数有炎关可回拳馈能嫌量到旋电网不允市许运坝行中煌直接姿跳高咏压抑制躬电源趁过电卫压能匆力弱抗电锣网扰择动能金力弱小结交交柜变频盒由于迷调速羽范围纳有限顺，谐型波大汤，已款趋于梨淘汰种；交直森交变别频调产速直纷接控宁制电坟机的诵输入疫电压林和电受流，左变频祖器和神电机颠系统筑效率桥高，独调速喉范围最宽，傲是最编直接过和彻荒底的层调速宰解决腿方案交直兰交变属频器浑的PW皮M方法交直倾交型忆变频杀器输侧出波虫形的思产生漂办法电压翅源型泽：控尼制电峰压波野形电流妈源型饲：控灿制电馋流波荐形早期李：串乡丰联单球相三肌重逆尼变器蛮的PA妨M方法正弦PW争M信号步产生芬的方盲式正弦鄙波发碌生器三角桃波发取生器三角笋波与行正弦牧波比石较（颂单极伪性）谐波紫消除PW晶M方法设（双萝极性捞）Vo景lt箩ag择e笔wa勒ve番i扣n息ha驴rm壁on繁ic王e手li锈mi燃na芳ti感on戒m找et基ho界d谐波评消除PW着M方法小结随着磁全控奥开关嫂器件寄的发肌展，PW鞋M方法搁谐波暗含量斜少，已成跪为波桶形发仪生的径基本圣方法节。交流友电机黑变频水调速豆的控糊制方毯法V/接F控制矢量吓控制直接佛转矩肥控制V/网F比控雁制(a)(b)异步勿电机幼的矢矛量控任制下面堤介绍岩异步忙电机辰的矢怒量控桐制由来雷：V/眉F控制马在稳援态下肃没有科问题派，但箩在负喷载突稠然变肥化的忽情况款下，败磁通狗和转机矩不勺能优驼化，矿动态瓜响应匀慢。矢量虑控制宫解决突的问项题：队如何正保持炭磁通猎不变或，如恐何使劫转矩腰电流以瞬间面最大缴化。独立威控制渡磁通猛和转庄矩滑差呀频率恰控制近似铜的补赌偿了窄磁通袍和转董矩在麦动态奸过程玻中的伤变化跌，但服不是疑数学救中的熊完全小解耦闸控制复。异步望电机厌的直曲流电悉机模蝴型矢量扰控制万的坐漠标变痒换静止as谁-bs-cs到ds-qs坐标据变换静止as涛-bs-cstods-qs坐标率变换(2惊)静止扎两相ds-qs坐标虽到同踩步旋贩转de-qe的坐伟标变香换(1泉)直接挽测量最磁通跨的矢渴量控避制间接铁法矢幕量控家制的谈结构言图下面强介绍再直接栗转矩记控制胶，是袭另外薯一种典控制芬磁通迹和转杆矩的早方法东。直接娘转矩叉控制惊：逆巨变器额的电附压空两间矢郊量模线型磁链迹和转咽矩控裳制(b)磁链室矢量霸轨迹(c)最佳美开关还查表控制液法(a)电压炸空间潜矢量直接马转矩扒控制子系统萌的框滑图(产1)直接孝转矩涝控制坚系统辆的框薄图（裹2）AC电机英的矢邮量控熄制和尘直接奏转矩树控制(a)矢量狐控制轮法(b)直接搬转矩茎控制叔法矢量庙控制阔和直昆接转撇矩控复制的眠比较(a)矢量碧控制揪(b)直接发转矩编控制小结V/笑F控制糊只控冬制稳衣态转坊矩，肆适用乘于对止转矩采响应柳快速尤性要夺求不酒高的杀场合宽（如赖风机马水泵霸）矢量豪控制表平滑祥性好唤，直稀接转惭矩控具制脉适动稍内大，就但响野应快皮，经徒过发躲展和态与电摆机模享型的懂紧密遇结合柄，二杀者的毅差别谢越来兵越小削。V/识F控制笨和矢柿量控秘制、鲁直接优转矩恼控制贞在效玩率上锦没有乖大的蜜区别贪。高压予电机碰调速劝器的期几种真类型液力寄耦合蓄器，苗电磁净调速妖器串级疗调速谜，内划反馈笼调速高低猪方式高低悉高方扩式IG叉BT直接誓串联泪方式三电狼平方给式电流稻源方荒式功率问模块哭串联星多电心平方吸式液力说耦合国器和抗电磁俩调速咬器电磁臣调速芝器在兄大功连率电遇机上警应用尸较少丙。液力段耦合折器的摆特点调速点范围昨小（粮60股-9迷7%储）速度延越低即，效偿率越庆低初期鸟投资胃比变旋频小伙，维咸护费两用大调节色精度摩低，处响应概慢；转速票波动示大；故障坝时电蓝机不歉能旁拢路运蜡行；电机贺不能民软启造动串级讯调速内反纤馈调率速电抗欢器内反纯馈设筐备斩波炎内馈内反愁馈调辅速的球特点调速材范围嘴低（堪60甚-9雀7%究）电机震功率坝因数宽低（间与速侵度成港正比顷）需要冤内馈婶绕线盼式电搏机和绣软启缴动电车路；不能始用于险两极粗电机残；调速控装置概故障两时可看以直都接旁享路运讯行；调速浸精度门低，沙响应伪慢；滑环留需维焰护；突然馅停电袖会造皮成逆夕变颠耽覆。高低讲和高早低高附型变掏频器要考拘虑容戒量上困的限终制低压喷电动派机为姓特种糕电机高低嘱高方残式效染率低天并必徐须加折输出伯滤波委器IG朋BT直接共串联凡高压传变频坛器IG消BT三电佛平变轮频器IG沃BT三电浇平变成频器垫设备IG敏CT三电配平变拜频器AC芝S1滨00赌0(损IG汇CT三电怖平设序备）三电嫩平的告扩展三电蛙平变钓频器奏的特饲点受器江件限博制，登电压谈无法甲达到额6kv；电压旱电平碎数少漆，dv/dt大，节需要笋输出堪滤波贯器，天或特雾殊电香机；输出壳侧没竟有变吓压器壤时，竞无法菜旁路遍运行赵；变压朗器可位以异牺地安顽装；器件老故障耍时，固不能潜带故斤障运杏行。电流庭源型谱变频巧器电流也源型酸变频倍器设巨备电流巡寿源型肯变频恩器的施特点输入寇功率忙因数昂低（闸与速挪度成总正比樱）对电温网电违压波却动敏躲感；可以涛实现轿能量恳回馈听；器件闻故障论不能块带故病障运退行；变压六器可柜以异齿地安澡装；有6kv产品税，无沸10kv产品各；器件柏串联尸的可停靠性简问题他；整流迫桥串严联可逢靠性但低。功率曾单元仙串联庆型变威频器电平当叠加耻的原肢理单元洒串联咐多电劝平波幕形的读生成功率著单元狠串联雅型设膝备单元允串联背多电件平变甚频器蚁的特蒸点输入腔谐波粮少，宿功率欧因数积高；电机姿侧谐牢波和dv/dt少，而适用敌普通吩电机沙；功率溪电路投模块军化，你维护引方便嗽；部分菊电路台故障层可继婆续运争行；系统吓故障国可旁封路到骆电网咽运行御；可一夜带多破运行薪；不能利将能姥量回焦馈到舞电网蔽；功率情器件绵备品轻备件翁属于顷通用让产品络；可做沃成1纳0KV产品赚。现在池常见初的高滥压调丈速类喘型内反戒馈调定速（保她定北浪方、京哈九蜜州）三电勒平高劳中型（AB内B）三电救平高脑中高析型（西宰门子笔）电流祸源型（AB享）单元特串联申多电圾平型（Ro窗bi从co轧n、利德歼华福尿、东速方凯谷奇、编东芝搬）用户斤关心昆的几猾个问趁题（串1）整流昆脉冲皱数电平择数和dv/dt功率枯单元筛旁路麻时的陕电压框输出蛾能力关心葡电压安谐波汁还是凑电流担谐波如何铃消除键谐波功率涉因数颗的定能义效率期的测历量方咽法和絮误差沙；损壮耗的码构成变频谎器对疏电机倾的保婆护手动纵旁路粒和自诞动旁位路用户鸽关心士的几被个问姓题（饼2）关于增电压源型变手频器带的寿忍命异步暑电动勾机低剂速运取行发纠热问惊题VV陷VF变频蛇器的界调速碰范围变频算器容滋量的僚选择关于经器件泄的数海目什么摸是四富象限碌运行变频霸器自砖身的恰保护笼功能变压知器的葬绝缘踪蝶等级整流楼的脉侄冲数绣：1桑2脉欣冲整安流脉冲子数的家定义设有n个三帆相整胸流器歇通过狐变压浓器并钥联，喊整流驾桥负痛载相呈等；变压哲器副盯边各刃绕组碍的移象相角李度为茂600/n则脉避冲数末为6n；可消笼除6n-泽1次以祖下的陈谐波毅。18醉脉冲封以上察能满各足一跃般的灿谐波痛要求双PW吐M技术三电旗平PW灿M整流电平月数和dv/dt三电握平的穗相电盘压，dv/dt大单元系串联胞多电哭平的赢相电昨压，dv/dt小dv/dt影响晚电机搭绕组矮的绝君缘4.笔9KV4.糟9KV功率殖单元级旁路补时的夸电压塔输出新能力以7牵级串新联为绢例，置旁路食一级有后，阅系统阵电压防下降颜1/尼7，掠即电欣压为辉86竭%；把系统乔可补液偿5用%，映系统剃电压勉为9短0%抚，如分果调怪速范苹围在右90葛%以莲内，役则不男受影呜响。单个顷模块锻旁路短技术7个块模块帆串联录时，爷旁路稿一个鸣功率替模块德，电君压输谋出能秒力为粗96斧%，编比原恶来的龟方法概有所炕提高群。关心淋电压亿谐波邪还是勿电流司谐波相对叼于电冶网容按量，扩变频暂器容垦量一少般较盒小，汉不会古对电绸网电片压造代成太钩大影块响。所以信，应业该关肌心电怒流谐肚波，并它具村有累笋加效你应，房诚谐波吸设备动容量掉到达堤一定血数量吉时，生会对姿电网糟造成旗污染女。国际词上对驱于谐增波的若限制疫，是援考察吨电流印谐波油。功率条因数瘦的定或义包括叫相移肆和谐直波的楚影响如何谢消除植谐波整流毯侧采铃用移劳相变词压器翠，构楚成多烧脉冲耀整流辫，消培除对羡电网较的谐搁波；逆变宽侧采碰用PW劣M技术以，消窃除对灯电机座的谐辣波；采用略双PW狱M技术潮，双码边无抽谐波瞒，成知本高踩；采用互谐波客滤波豆器，钟与负灯载相暮关，缸调谐恳比较钞困难巡寿。效率蚀的测阴量方惕法和仅损耗蓬，损歉耗的践构成损耗自的构父成：整流彻变压笼器、桶元件死的导光通损班耗、切元件志的开裹关损恶耗、卷电感久损耗箩、滤通波器刃损耗都、电临容损馋耗（狮忽略誉）、且散热速风机籍损耗园、控此制电侨源损茅耗；靠电机馆损耗茎。变频搂器内辽的主碎要损鸟耗构除成：整流我变压碍器约类50个%，罢器件稻的开欲关损剑耗和泊导通脑损耗身约5复0%友；电流返源型员的电兰感损伴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