变频调速系统的构成

2017-06-04 79 0

要实现变频调速必须有频率可调的交流电源,但电力系统只能提供固定频率交流电,故需一套变频装置完成变频任务。早期采用旋转变频机组实现变频调速、因存在许多缺点基本被淘汰;现代变频器由大功率电子器件构成、相对旋转变频机组称静止式变频装置,是构成变频调速系统的核心环节。

一个变频调速系统主要由静止式变频装置、交流电动机与控制电路三大部分组成,如图3-1 所示。静止式变频装置输入是三相恒频恒压电源、输出则是频率与电压均可调的三相交流电。变频调速系统控制电路比直流调速系统复杂,因被控对象为感应电动机、其电磁关系及变频器控制均较复杂,故控制任务大多由微处理机承担。图3-2 为间接变频装置主要构成环节,按不同控制方式又分为图3-3 中(a)(b)(c) 三种。

图3-1 变频调速系统的构成

图3-2 变频装置(交-直-交)

图3-3 间接变频装置的各种结构形式

(1)可控整流器变压、六拍变频器变频:调压功能由可控整流器完成,因输入端采用可控整流器、低压深控时电网端功率因数较低并产生较大谐波成分;调频功能由晶闸管(或其他器件)组成的三相六拍变频器(每周换流 6 次)实现。装置结构简单,控制电路上要实现两个环节协调配合。

(2)不控整流、斩波器变压、六拍变频器变频:调压功能由直流环节设置直流斩波器完成,因采用不可控整流器可使电网侧有较高功率因数;调频功能由逆变电路完成。需增加一个电能变换环节(斩波器)、使主电路结构相对复杂,控制上斩波电路与逆变电路需协调工作。

(3)不控整流、PWM 变频器变压变频:逆变单元采用脉宽调制(PWM)技术,产生谐波程度取决于开关器件开关频率、而开关频率受器件开关时间限制,为减少谐波须提高开关频率、故需采用全控型器件。采用脉宽调制技术的变频器可输出非常逼真的正弦波,主电路结构简单、性能优良,是目前变频器主流结构形式。

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