变频器的原理及应用毕业论文(编辑修改稿)

变频器的原理及应用毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。 为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。 装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。 （ 3）逆变器：同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使 6个开关器件导通、关断就可以得到 3相交流输出。 以电压型 PWM 逆变器为例示出 开关时间和电压波形。 ）控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。 （ 1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。 （ 2）电压、电流检测电路 ：与主回路电位隔离检测电压、电流等。 （ 3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。 它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。 （ 4）速度检测电路 :以装在异步电动机轴机上的速度检测器 (tg、 plg 等 )的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。 （ 5）保护电路 :检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。 变频器的基本原 理变频器的工作原理是把市电（ 380V、 50Hz）通过整流器变成平滑直流，然后利用 GTR 或 IGBT）组成的三相逆变器，将直流电变成可变电压和可变频率的交流电，由于采用微处理器编程的正弦脉宽调制（ SPWM）方法，使输出波形近似正弦波，用于驱动异步电机，实现无级调速。 4 变频器的选型 变频器的选型 选用变频器要按照生产机械的类型、调速范围、静态速度精度、起动转矩的要求，决定选用那种控制方式的变频器。 通常负载有三种类型：恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。 因此选用变频器首先要搞清电动机所带负载的性质。 不同负载类型，选不同类型的变频器。 并且两者功率要相互匹配。 良好的选型是保证变频器长周期安全运行的前提。 变频器基本参数的设定 出厂设置 常用变频器，一般出厂时，厂家对每一个参数都有一个默认值，这些参数叫工厂值。 在这些参数值的情况下，用户能以面板操作方式正常运行的。 频率限制 即设定变频器输出频率的上、下限幅值。 一般情况下电机散热靠本身风扇进行冷却，因此下限频率不能低于 15HZ。 如果工艺要求经常低速运行（小于 15HZ），则电机要另加散热风扇。 上限频率幅值不能超出 50HZ,否则损坏电机。 如果工艺要求频率大于 50HZ，需配置专用电机。 电机参数 在相应参数组中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。 加减速时间 加减速时间就是输出频率从 0上升到最大频率和从最大频率下降到 0所需时间。 设定时要满足在电动机加速时防止过电流，减速时以防止过电压。 这需要根据负载特性定出最佳加减速时间。 以使运转中不发生过电流、过电压报警为原则，将加减速时间缩短。 5变频器的控制方式 转差频率控制 转差频率控制就是通过控制转差频率来控制转矩和电流。 转差频率控制需要检出电动机的转速，构成速度 5 闭环，速度调节器的输出为转差频率，然后以电动机速度与转差频率之和作为变频器的给定频 率。 与 U/f控制相比，其加减速特性和限制过电流的能力得到提高。 另外，它有速度调节器，利用速度反馈构成闭环控制，速度的静态误差小。 然而要达到自动控制系统稳态控制，还达不到良好的 矢量控制 矢量控制，也称磁场定向控制。 它是 70年代初由西德 等人首先提出，以直流电机和交流电机比较的方法阐述了这一原理。 由此开创了交流电动机和等效直流电动机的先河。 矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子交流电流 Ia、 Ib、 Ic。 通过三相 二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流 Ia Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流 ImIt1(Im1相当于直流电动机的励磁电流 ， It1相当于直流电动机的电枢电流 )，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直 流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换实现对异步电动机的控制。 矢量控制方法的出现，使异步电动机变频调速在电动机的调速领域里全方位的处于优势地位。 但是，矢量控制技术需要对电动机参数进行正确估算，如何提高参数的准确性是一直研究的话题。 直接转矩控制 转矩控制的优越性在于 ，转矩控制是控制定子磁链，在本质上并不需要转速信息，控制上对除定子电阻外的所有电机参数变化鲁棒性良好，所引入的定子磁链观测器能很容易估算出同步速度信息，因而能方便的实现无速度传感器，这种控制被称为无速度传感器直接转矩控制。 恒转矩负载 多数负载具有恒转矩特性，但在转速精度及动态性能等方面要求一般不高，例如挤压机，搅拌机，传送带，厂内运输电车，吊车的平移机构，吊车的提升机构和提升机等。 选型时可选 V/f控制方式的变频器，但是最好采用具有恒转矩控制功能的变频器。 要求控制系统具有良好的动态，静态性能 由于被控对象的千差万别，性能指标要求的各不相同，变频器的选择及配置远不如上述所列几种。 要做到熟练应用还应在工程实践中认真探索。 变频器的控制方式代表着变频器的性能和水平，在工程应用中根据不同的负载及不同控制要求，合理选择变频器以达到资源的最佳配置，具 有重要的意义 变频器启动方式 一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方式，可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。 信号给定方式 一般变频器的频率给定也可以有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定，当然。