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高压变频器基本知识-精品.ppt

• 优点:运行可靠,效率高,控制线路简单,容易维护,对 电网无干扰,初始投资低。
• 缺点:因为P为整数,调速不连续,抑制了它的适用范围。 适用于固定调速变化的场合。一般情况下,为了弥补有极 调速的缺陷,与定子调压调速或电磁耦合器调速配合适用。
• 2.串级调速:在绕线型感应电动机的转子电路中串 入一个与转子电动势相反的附加电动势,用以减小 转子电流,降低转子的转矩,从而达到调速的目的。 这时,转子电路内不再串入外接附加电阻,产生转 差损耗,而是将转子的转差功率回馈到电网上或机 轴上,是一种高效调速方式。(将转子上移出的电 转差功率通过整流,逆变送回到电网,这样相当于 改变了转子内阻,从而改变了电动机的滑差。 因 为转子的电压和电网的电压不同,所以向电网逆变 需要一个附加的变压器,如果变压器在电机的外部, 属于传统的串级调速,一般采用内馈电机的方式, 即在定子上另做一个三相辅助绕组,辅助绕组也参 与做功,这样,主绕组从电网上吸收的能量将会降 低,从而达到调速节能的目的,这种调速称为内馈 调速。)
• 常用的有以下几种调速方式: • 1.变极调速:通过改变定子绕组的极对数来改变旋转磁
场同步转速进行调速的,是无附加转差损耗的高效调速方 式。极对数P为1,2,3.等。如f=50HZ时,P=1则n=3000 转/分.改变极对数用改变定子绕组的接线方式来完成。这 种改变极对数来调速的鼠笼型电动机常称为多速感应电动 机或变极感应电动机。
• 优点:调速效率高,启动能耗低,调速范 围宽,可实现无级调速,动态响应速度快, 调速精度高,操作简便,易于实现生产工 艺控制自动化 。
• 由于对异步电动机进行调速控制时希望 电动机的主磁通保持额定值不变。磁通太 弱,铁心利用不充分,同样的转速电流下, 电磁转矩小,电机负载能力下降;磁通太 强,则处于过励磁状态,励磁电流过大, 使电动机过热,负载能力下降。为了保持 电动机的负载能力,应保持气隙主磁通不 变,就要求降低供电频率的同时降低感应 电动势,保持电动势与频率之比为常数进 行控制,我们所用的即为V/F控制方式。
• 电磁滑差离合器:除了内部作用机理与液力耦 合器有所区别以外,调速的原理完全相同,同样 是损耗功率控制调速。调速所产生的损耗功率以 热能形式消耗在滑差离合器内部,效率特性与液 力耦合器一致
• 4.液力耦合器调速:液力耦合器是一种利用液体介质传递 转速的机械设备,通过连续改变液体的压力来进行调速。压
功率因数,减小逆变的电压波形畸变和逆变电流的谐波幅 值,使系统的谐波电流小于5%。
• 内馈调速和串级调速都属于转子电磁功率控制的调速, 就是通过改变转子电磁功率来实现的。

优点:调速效率高,可实现无级调速,初始投资不大。
• 缺点:对电网干扰大,调速范围窄,功率因数比较低,必 须是绕线转子等,与转子串电阻相比,主要是其效率优势,


一般内馈调速是通过移相触发控制(移相内馈),有
源逆变器通过改变逆变角控制电转差功率 ,并人为产生
无功功率,抗干扰性差,逆变器电流等源自转子电流,换向 重叠角大。增加换向难度。逆变器易发生颠覆故障 。
• 另外一种为斩波内馈方式,可以改变 移相内馈的缺点, 因为斩波控制时,逆变角固定在最小值不变。提高了系统
作量大。对于风机泵类负载,由于负载转矩按转速平方率变
化,原传动输入功率则按转速的平方率降低,损耗功率相对
小一些,但输出功率是按转速的立方率减小,调速效率仍然 很低。液力耦合器的调速效平均效率在50%左右。
• 5.变频调速:通过改变电动机的定子供电 频率来改变旋转磁场同步转速进行调速的。 是无附加转差损耗的高效调速方式。通常 我们所说的60f/p,变频调速系统的关键装置 是频率变换器即变频器。
高压变频器基本知识 技术2部
• 一.电机调速的原理
• 根据电机的转速特性n=60f(1-s)/p可以 得出,改变电机的转速,基本上有三个方 法:改变频率,改变转差率或改变磁极对 数。转差率是电动机的定子磁场转速与转 子转速的差与定子磁场的转速的比值
• 对于通用的调速方式,可以分为以下几种:
• 从节能角度通常分为高效调速和低效调速。 高效调速是指基本上不增加转差率损耗的 调速方式,在调节电机转速时,转差率基 本不变,不增加转差损失,或将转差功率 以电能的形式回馈到电网或以机械能形式 回馈机轴;低效调速则存在附加的转差损 失,在相同调速工况下,低效调速的节能 效果不如高效调速。
串级调速系统的总效率一般在80%左右。
• 3.电磁离合器调速:电磁转差离合器由主动部分 电枢和从动部分感应子组成,其调速功能是通过 调节感应子励磁电流的大小改变气隙磁感应强度, 从而改变感应子从动轴的电磁转矩来实现调速。 因此,在某一恒定转矩下,励磁电流发生变化时, 转速发生变化,调速范围小,非线性严重,励磁 电流的损失都转化为热能耗,属于低效调速方式, 一般用于低压电机,功率不大的场合。
力越大,输出转速越高。这是高压电机领域中最传统的调速
方式,但这种方式能耗大,效率低。原因是存在严重的耦合
损失和转差损失。耦合损失是由于液压油内摩擦造成的,转
差损失是由于调速时输出轴和输入轴存在转差造成的。这种 损失随转差的增加而上升,即效率η=1-S,其中S为转差率, 这两部分都转为热量消失。另外,受执行机构和液压机构限 制,调速精度差,同时还存在严重的非线性,只在15%85%之间调节线性区,但仍存在增速与减速间逆差间隙,造 成自动系统很难投入运行。并且需要一整套油系统,维护工
• 二.高压变频器概述

常见的高压变频类型根据结构可分为
高-高型和高-低-高型,根据功率单元结
构分可分为单元串联多电平型和三电平
型,根据滤波方式,可以分为电流型和
电压型,。按照电压等级可以分为6KV 和10KV系列。
• 2.1 高-低-高型变频器:
• 就是通过输入降压变压器将输入电压降 低,然后通过变频器实现调速功能,再通 过升压变压器使输出提高到较高的电压等 级,以满足电动机的电压要求。实质为低 压变频,从电网和电机两侧来看为高压。 因为存在低压环节,电流大,结构复杂, 效率低,可靠性差,其谐波较大,随着真 正的高压变频器的技术发展,这种方式逐 渐被淘汰。
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