变频器的主电路
变频器的输出电流与频率有关吗 答:电动机要拖动负载靠的是电磁转矩(TM=KMΦ 1 I2 CosΨ 2),电磁转矩的大小与转子电流和磁通有关,而电动机拖动负 载主要是克服负载转矩(TM=TL+T0,TL —负载转矩, T0—损耗转矩),从两个公式看电磁转矩与频率无关,其大小取决于负 载转矩,而电磁转矩的大小又和转子电流和磁通的乘积成正比,如果磁通不变的话,就只和转子电流有关。 一般电动机的额定电流是指定子电流,那定子电流和转子电流有什么关系呢?当负载加重时,原来的电磁转矩带不动, 转速下降,转差增大,转子电流增加,磁通随之增加,根据电磁感应定律,磁通将反对原有磁通的变化,因而失去磁作 用增加,这样,铁芯中磁通将减少,定子绕组的自感电动势(反电势)随之下降,由于电源电压不变,因此定子电流必然
驱动 电源
驱动 模块
驱动 模块
驱动 模块
IGBT管的相关参数 答:1、额定电压和漏电流 (当GE间电压为0V时,下标为CEO,UCEO/ICEO,当GE 间电压为-5V时,小标为CEX,UCEX/ICEX) 2、驱动电压 (正向电压通常选UGE=15V+-10%,反向电压通常选UGER=-10~-5V) 3、控制极电阻RG(通常选100~500Ω ) 变频器在变频的同时,为什么输出电压也要改变(变频还需变压) 答:电动机里直接反应磁通大小的是定子绕组的反电动势 E1=4.44kEN1fφ 1=K Efφ 1,定子绕组的电动势平衡方程是(U1=-E1 +△U1 U1—施加于定子每相绕组的电源相电压,△U1 —定子每相绕组的阻抗压降),阻抗压降所占比例很小可以忽略 不计,那么U1≈E1,则φ 1≈Kφ U1/f,为了保持磁通不变,频率变化,电压也要改变。 那么为什么需要保持磁通不变呢? 电动机输入的是三相电功率(P1=√3ULILcosΨ 1 UL—电源线电压,IL—定子侧线电流,cosΨ 1定子侧功率因素),电动 机的输出时机械功率(P2=TMnM/9550 P2—电动机的输出功率,TM—电动机的电磁转矩,nM-电动机的转速),因为转 速n=60f/P,频率下降,转速下降,如果负载转矩不变,输出功率必也下降。,输入功率是没什么影响的,那从输入到输 出中间环节是电磁功率,电磁功率随着输出功率的减小而增大,电磁功率具体表现在磁通的大小,若磁通变大,励磁电 流将大大增加并且发生畸变,所以尽量保持磁通不变,输出功率减小,磁通变大,就需要减小输入功率,电流是要产生 电磁转矩带动负载的,不能减小,只能减小电压,也能够解释变频需变压。
IM不变,UM下降
UD不变,ID减小 Us不变,Is减小
Is减小
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变频器 U1I1≈U2I2
38V 5HZ 84A U2
答:变频器在低频运行时,输出侧电压随频率而下降,根据能量守恒即使输出侧电流不变,输入侧电流也会减小,即输 入电流随频率而减小。
Hale Waihona Puke 频率下降时,变频器各环节功率变化
IS R S US T
交-直 变换 直-交 变换
ID U UD V
IM
U V 3AC M
主回路电路图
旁路接触器 / 预充电接触器 二极管整流 限流电阻 / 预充电电阻 R S T 滤波电容器 均压 电阻 滤波电容器 513V 续 流 二 极 管 / 反 并 联 二 极 管 IGBT 逆变
均压 电阻 0.33uF
高 频 吸 收 电 容
U V W
缓冲电路
驱动 电路
驱动 模块
驱动 模块
驱动 模块 U V W
分区 小孙学变频Ⅰ 的第 1 页
用增加,这样,铁芯中磁通将减少,定子绕组的自感电动势(反电势)随之下降,由于电源电压不变,因此定子电流必然 增加,直至这个电流产生足够的磁通以补偿去磁作用为止。 所以变频器输出电流的大小只与负载的轻重有关,与频率无关。 变频器输入电流与频率的关系
I1 I2
380V 50HZ 8.4A U1
变频器的主电路
2016年3月7日 13:27
预充电电阻(限流电阻)的选型 答:知道滤波电容的大小,根据时间常数τ =RC,而充电时间应该是时间常数的3~5倍,现场充电时间通常为0.75~ 1.25S,则T=(3~5)RC,R=T/(3~5)C,一般容量不小于20W就可以了,若要选大于等于50欧,则容量也最好大于等于50W 预充电接触器(旁路接触器)的选型 答:已知电动机容量和配用的变频器容量,一般来说直流回路的容量和变频器的输入容量应该是相等的,当电源电压是 380V时,直流电压平均值为513V,直流电流为I=P/U ,接触器选择大一档即可,又接触器的触电可以并联使用,只要选 择I/几副触电数即可(若是晶闸管就是比直流电流大一档) 例如电动机容量是75KW,139.7A,配用的变频器的容量是114KVA,150A,该配用多大的接触器? Id=Pd/Ud=114000/513=222A I=Id/3≈80A 应选80A的接触器即可
TM
TL L
UM W
W
nM
nL
PL
PS
PD
PM1
电-机 变换
PM2 传动
机械
频率下降(转速下降)时个环节的功率变化 功率名称 负载功率PL 计算公式 TLnL/9550 频率下降时的特点 TL不变,nL下降 TM不变,nM下降 功率减小的原因 nL下降 nM下降 UM下降 ID减小
电动机输出功率PM2 TMnM/9550 电动机输入功率PM1 √3UMIMcosΨ 1 直流回路功率PD 变频器输入功率PS UDID √3UsIsλ
变频器如何变压 答:变频器里普片采用脉宽调制的方法实现调压调速,变频器的输出电压是按一定的规律改变占空比的系列脉冲波。系 列脉冲波的频率叫载波频率。 那么载波频率对输出电压有什么影响呢?同一桥臂上的两管交替导通时需要有一个等待时间,通常称为“死区”。载波 频率较高时,一个周期里的死区个数就多了,则不工作的而时间就多了,变频器的输出电压就要下降。 载波频率对输出电流的影响?载波频率高,会使通过线路间及各绕组间分布电容的漏电流增加,另外IGBT开关损耗也增 加,容易发热,所以允许输出的电流也减小。