高压大功率变频器应用研究论文

高压大功率变频器应用研究论文

引言

山东风光电子有限公司是在多年研制中低压变频器的基础上，综合了国内外高压大功率变频器的多种方案的优缺点，采用最优方案研制成功的，并于2002年12月通过了省级科技成果及产品鉴定，成为国内生产高压大功率变频器的为数较少的几个企业之一。

2国内现生产的高压大功率变频器的方案及优缺点

目前，国内生产的高压大功率变频器中，以2种方案占主流:一种是功率单元串联形成高压的多重化技术;另一种是采用高压模块的三电平结构。而其他的采用高-低-高方案的，由于输出升压变压器技术难度高，成本高，占地面积大，都已基本被淘汰。因此采用高-高方案是高压大功率变频器的主要发展方向。

而高-高方案又分为多重化技术(简称CSML)和三电平(简称NPC)方案，目前有的厂家生产的高压大功率变频器是采用的三电平方案，而大多数厂家则是采用低压模块、多单元串联的多重化技术。这2种方案比较，各有优缺点，主要表现在:

(1)器件

采用CSML方式，器件数量较多，但都是低压器件，不但价格低，而且易购置，更换方便。低压器件的技术也较成熟。而NPC方案，采用器件少，但成本高，且购置困难，维修不方便。

(2)均压问题(包括静态均压和动态均压)

均压是影响高压变频器的重要因素。采用NPC方式，当输出电压较高时(如6kV)，单用单个器件不能满足耐压要求，必须采用器件直接串联，这必然带来均压问题，失去三电平结构在均压方面的优势，系统的可靠性也将受到影响。而采用CSML方案则不存在均压问题。唯一存在的是当变频器处于快速制动时，电动机处于发电制动状态，导致单元内直流母线电压上升，各单元的直流母线电压上升程度可能存在差异，通过检测功率单元直流母线电压，当任何单元的直流母线电压超过某一阈值时，自动延长减速时间，以防止直流母线电压上升，即所谓的过压失速防止功能。这种技术在低压变频器中被广泛采用，非常成功。

(3)对电网的谐波污染和功率因数

由于CSML方式输入整流电路的脉波数超过NPC方式，前者在输入谐波方面的优势很明显，因此在综合功率因数方面也有一定的优势

(4)输出波形

NPC方式输出相电压是三电平，线电压是五电平。而CSML方式输出相电压为11电平，线电压为21电平(对五单元串联而言)，而且后者的等效开关频率大大高于前者，所以后者在输出波形的质量方面也高于前者。

(5)dv/dt

NPC方式的输出电压跳变台阶为高压直流母线电压的一半，对于6kV输出变频器而言，为4kV左右。CSML方式输出电压跳变台阶为单元的直流母线电压，不会超过1kV，所以前者比后者的差距也是很明显的。

(6)系统效率

就变压器与逆变电路而言，NPC方式与CSML方式效率非常接近。但由于输出波形质量差异，若采用普通电机，前者必须设置输出滤波器，后者不必。而滤波器的存在大约会影响效率的0.5%左右。

(7)四象限运行

NPC方式当输入采用对称的PWM整流电路时，可以实现四象限运行，可用于轧机、卷扬机等设备;而CSML方式则无法实现四象限运行。只能用于风机、水泵类负载。

(8)冗余设计

NPC方式的冗余设计很难实现，而CSML方式可以方便的采用功率单元旁路技术和冗余功率单元设计方案，大大的有利于提高系统的可靠性。

(9)可维护性

除了可靠性之外，可维护性也是衡量高压大功率变频器的优劣的一个重要因素，CSML方式采用模块化设计，更换功率单元时只要拆除3个交流输入端子和2个交流输出端子，以及1个光纤插头，就可以抽出整个单元，十分方便。而NPC 方式就不那么方便了。

总之，三电平电压形变频器结构简单，且可作成四象限运行的变频器，应用范围宽。如电压等级较高时，采用器件直接串联，带来均压问题，且存在输出谐

波和dv/dt等问题，一般要设置输出滤波器，在电网对谐波失真要求较高时，还要设置输入滤波器。而多重化PWM电压型变频器不存在均压问题，且在输入谐波及dv/dt等方面有明显优势。对于普通的风机、水泵类一般不要求四象限运行的场合，CSML变频器有较广阔的应用前景。这类变频器又被国内外设计者称之为完美无谐波变频器。

我公司的设计人员经过多方探讨，综合各种方案的优缺点，最后选定了完美无谐波变频器的CSML方案作为我们的最佳选择，这就是我们向市场推出的JD-BP37和JD-BP38系列的高压大功率变频器。

3变频器的性能特点

(1)变频器采用多功率单元串联方案，输出波形失真小，可配接普通交流电机，无须输出滤波器。

(2)输入侧采用多重化移相整流技术，电流谐波小，功率因数高。

(3)控制器与功率单元之间的通信用多路并行光纤实现，提高了抗干扰性及可靠性。

(4)控制器中采用一套独立于高压源的电源供电系统，有利于整机调试和操作人员的培训。

(5)采用全中文的Windows彩色液晶显示触摸界面。

(6)主电路模块化设计，安装、调试、维护方便。

(7)完整的故障监测和报警保护功能。

(8)可选择现场控制、远程控制。

(9)内置PID调节器，可开环或闭环运行。

(10)可根据需要打印输出运行报表。

4工作原理

4.1基本原理

本变频器为交-直-交型单元串联多电平电压源变频调速器，原理框图如图1所示。单元数的多少视电压高低而定，本处以每相为8单元，共24单元为例。每个功率单元承受全部的电机电流、1/8的相电压、1/24的输出功率。24个单元在变压器上都有自立独立的三相输入绕组。功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘。二次绕组采用延边三角形接法，目的是实现多重化，降低输入电流的

谐波成分。24个二次绕组分成三相位组，互差为20°,以B相为基准，A相8个单元对应的8个二次绕组超前B相20°，C相8个单元对应的8个二次绕组落后B相20°，形成18脉冲整流电路结构。整机原理图如图2所示。

4.2功率单元电路

所有单元都有6支二极管实现三相全波整流，有4个IGBT管构成单相逆变电路。功率单元的主电路如图3所示，4个IGBT管分别用T1、T2、T3、T4表示，它们的门极电压分别是UG1、UG2、UG3、UG4、

每个功率单元的输出都是一样的PWM波。功率单元输出波形如图4所示。逆变器采用多电平移相PWM技术。同一相的功率单元输出完全相同的基准电压(同幅度、同频率、同相位)。多个单元迭加后的输出波形如图5所示。

4.3系统结构与控制

(1)系统结构

整个系统有隔离变压器、3个变频柜和1个控制柜组成，参见图6。

a)隔离变压器

原边为星形接法，副边共有24个独立的三相绕组，为了适应现场的电网情况，变压器原边留有抽头

b)变频柜

A、B、C三相分装在3个柜内，可分别称为A柜、B柜、C柜

c)控制柜

柜内装有控制系统，柜前板上装有控制面板、控制接线排等。由于电压等级和容量的不同，不同机型的单元的数量不同，面板的布置也会有些不同。

4.4系统控制

整机控制系统有16位单片机担任主控，24个功率单元都有一个自己的辅助CPU，由8位单片机担任，此外还有一个CPU，也是8位单片机，负责管理键盘和显示屏。

(1)利用三次谐波补偿技术提高了电源电压利用率。

(2)控制器有一套独立于高压电源的供电体系，在不加高压的情况下，设备各点的波形与加高压情况相同，这给整机可靠性、调试带来了很大方便。

(3)系统采用了先进的载波移相技术，它的特点是单元输出的基波相迭加、

谐波彼此相抵消。所以串联后的总输出波形失真特别小。

5现场应用

本公司分别于2002年8月、10月和2003年3月、4月分别在山东莱芜钢铁股份有限公司炼铁厂、辽河油田锦州采油厂、浙江永盛化纤有限公司应用了本公司生产的高压大功率变频器JD-BP37-630F2台、JD-BP38-355、JD-BP37-550F各1台。从运行情况看:

(1)变频器结构紧凑，安装简单

由于变频器所有部分都装在柜里，不需要另外的电抗器、滤波器、补偿电容、启动设备等一系列其他装置，所以体积小，结构紧凑，安装简单，现场配线少，调试方便。

(2)电机及机组运行平稳，各项指标满足工艺要求。

由变频器拖动的电机均为三相普通的异步电动机，在整个运行范围内，电机始终运行平稳，温升正常。风机启动时的噪音及启动电流很小，无任何异常震动和噪音。在调速范围内，轴瓦的最高温升均在允许的范围内。

(3)变频器三相输出波形完美，非常接近正弦波。

经现场测试，变频器的三相输出电压波形、电流波形非常标准，说明变频器完全可以控制一般的普通电动机运行，对电机无特殊要求。

(4)变频器运行情况稳定，性能良好。

该设备投运以来，变频器运行一直十分稳定。设备运行过程中，我公司技术人员对变频器输入变压器的温升，功率单元温升定期巡检，完全正常。输出电压及电流波形正弦度很好，谐波含量极少，效率均高于97%，优于同类进口设备。

(5)运行工况改善，工人劳动强度降低。

变频器可随着生产的需要自动调节电动机的转速，达到最佳效果，工人工作强度大大降低。

(6)变频器操作简单，易于掌握及维护。

变频器的起停，改变运行频率等操作简便，操作人员经过半个小时培训就可以全面掌握。另外，变频器各种功能齐全，十分完善，提高了设备可靠性，而且节电效果明显。以山东莱钢股份有限公司应用的JD-BP37-630F变频器为例，该系统生产周期大约为1h，出铁时间为20min，间隔约40min，系统配置电机的额

定电流为80A，根据运行情况，及其它生产线的实际运行情况，预计该电机运行电流应在60A，以变频器上限运行频率45HZ时，电流为45A，间隔时间运行频率20HZ时，电流为20A。根据公式测算节能效果达到42.7%。

6结束语

从这几台这几个月的运行情况看，我公司自行研制生产的高压大功率变频器，运行稳定可靠，节能效果显著，改善了工作人员的工作环境，降低了值班人员的劳动强度。变频器对电机保护功能齐全，减少了维修费用，延长了电机及风机的使用寿命，给用户带来了显著的经济效益，深得用户好评。据专家估计我们国家6kV以上的高压大功率电机约有3万多台，约合650万kW，因此，高压大功率变频器的市场是极其广阔的。

参考文献

[1]徐甫荣.大功率风机水泵调速节能运行的技术经济分析[J].变频器世界,2001,(8).

变频器毕业论文

摘要 近年来，随着工业自动化产业的高速发展，变频器的应用日益广泛。为此，只有充分掌握变频器的技术特性，才能拥有将变频器用应到工程实践中的理论基础，确保采用变频器的电气传动系统具有高性能比、最简单的外围电路及最佳的性能指标。变频器故障分析与诊断是维护变频器所必需的实际操作技能，也是变频器安全稳定运行的前提。本文在查阅大量变频器相关资料的基础上，对变频器故障产生的因素进行详细分析。主要的分析结果如下：引发变频器故障的外部因素主要是由于使用方法不正确或安装环境不合理，故容易引发变频器的误动作或发生故障。引发变频器故障的内部因素是由于变频器内部电器元件的性能和控制电路的功能决定的。经过上述分析可以更轻松准确地排除故障以及日常的维护保养。 关键字：变频器故障变频器维护

目录 摘要 (3) 一、绪论 (5) 二、变频器的故障分析及处理 (6) （一）、外部因素 (6) （二）、本身因素 (8) （三）、常见故障分析及处理 (8) 三、变频器的日常维护保养 (9) 四、结论 (10) 五、参考文献 (10)

一、绪论 21世纪，交流电动机变频传动是工业生产、日常生活等所依赖的基本技术之一，其重要性随着社会和生产力的发展变得越来越突出。 变频器可与三相交流电机、减速机构（视需要）构成完整的传动系统。在现代工业传动应用中，这种“一站式”驱动解决方案具有明显的优势。这种理念正如德国伦茨公司所提出：“上至电网，下至输出轴的传动。”这种传动系统的中心就是变频器。变频传动在控制性能、调速性能、效率以及维护方面性能优良，因此变频技术已成为现代传动控制技术必不可少的重要手段。 有人曾经这样描述：“变频器+异步电动机=高性能传动系统。”使用时只要将变频器的输入接入电源，变频器的输出与电动机相连就可以了，比起变频器内部的复杂程度，使用实在是方便了。变频器在设计时尽可能地为用户提供了众多的功能，以满足不同应用场合下使用；早先变频传动的对象绝大部分是鼠笼型异步电动机，这种鼠笼结构转子的交流电动机，在所有电动机中，结构简单、坚固耐用、易于维护和价格便宜，正是因为这一系列的优点，给变频器带来了巨大的市场。 实际上，在1889年三相交流异步电动机诞生之日时，人们就知道只要改变交流电动机定子的电源频率，就能改变其转子的旋转速度，但真正“变频”的愿望几乎是在一个世纪之后，即计算机技术、电力电子技术和功率变换技术高度发展的今天才得以实现。当然，现代变频器所驱动的对象已经不仅仅是异步电动机，它还包括同步电动机、伺服电动机。 变频器大的广泛使用是世界生产力高度发展的必然，机身产过程和理化、实现高作业效率和高产品品质的需要。在现代工业中，交流传动以其优越于直流传动的特点，在很多场合中都被作为首选的传动方案，采用变频器控制的电机系统，有着节能效果显着、调节控制方便、维护简单、可网络化集中、远程控制、可与plc组成自动化控制系统等优点。变频器的这些特点使其在电力电子系统、工业自动控制等领域的应用广泛。市场上不同型号规格变频器的安装、接线、调试各有特点，但主要方法及注意事项基本一致、但使用变频器时，一旦发生故障，工矿企业的普通运行人员就很难处理。变频器故障的产生可能是产品质量问题、运行问题、应用方式问题，也可能是变频器参数设置问题。

变频技术的发展趋势及其应用

变频技术的发展趋势及 其应用 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

变频技术的发展趋势及其应用 0引言 在工业生产及国计民生中电机的使用十分广泛，电机的传动方式一般分为直流电机传动及交流电机传动。过去由于交流电机实现调速较困难或某些调速方式低效不够理想，因而长期以来在调速领域大多采用直流电机，而交流电动机的优点在调速领域中未能得到发挥。交流电动机的调速方式一般有以下三种。 1）变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速，这种调速方法是有级调速，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼电动机。 2）改变电机转差率调速其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速，此种调速方式效率不高，且不经济。其次是采用滑差调速电机进行调速，调速范围宽且能平滑调速，但这种调速装置结构复杂（一般由异步电机、滑差离合器和控制装置三部分组成），滑差调速电机是在主电机转速恒定不变的情况下调节励磁实现调速的，即便输出转速很低，而主电机仍运行在额定转速，因此耗电较多，另外励磁和滑差部分也有效率问题和消耗问题。较好的转差率调速方式是串级调速。3）变频调速通过改变电机定子的供电频率，以改变电机的同步转速达到调速的目的，其调速性能优越，调速范围宽，能实现无级调速。 目前我国生产现场所使用的交流电动机大多为非调速型，其耗能十分惊人。如采用变频调速，则可节约大量能源。这对提高经济效益具有十分重要的意义。 1变频调速技术的发展 上世纪50年代末，由于晶闸管（SCR）的研究成功，电力电子器件开始运用于工业生产，可控整流直流调速便成了调速系统中的主力军。但由于直流电机结构复

变频器的原理及应用

变频器的原理及应用 飞机工业（集团） 动力处 晓黎

摘要 由于变频调速有显著的优点，具有无冲击启动和软停机的优良控制特性，可极大的延长机械设备的使用寿命，减少设备的维护量;随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高、体积越来越小、运行可靠性越来越高，应用越来越广泛，选择合理的变频器对于设备的正常运行非常重要。 关键词：变频器、使用寿命、合理选择 一、变频器的原理 近年来，随着电力电子技术、微电子技术及大规模集成电路的发展，生产工艺的改进及功率半导体器件价格的降低，变频调速越来越被工业上所采用。 1 变频器的工作原理 交流电动机的同步转速表达式为： n＝60 f(1－s)/p N—异步电动机的转速；f—异步电动机的频率；S—电动机转差率；P—电动机极对数。 由式公式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的围变化时，电动机转速调节围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 所谓变频调速器——它将三相工频（50Hz）交流电源（或任意电源）变换成三相电压可调、频率可调的交流电源，有时又将变频调速器称为变压变频装置VVVF。主要用于交流电动机（异步机或同步机）转速的调节。一个交流电动机变频调速系统由变频调速器驱动器、交流电动机和控制器三大部分组成。其中关键核心设备是变频调速器，由它来实现电动机电压和频率的平滑变化。 变频调速在调频围、静态精度、动态品质、系统效率、完善的保护功能、容易实现自动控制和过程控制等诸方面是以往的调压调速、变极调速、串级调速、滑差调速和液力耦合器调速等无法比拟的。它是公认的交流电动机最理想最有前途的调速方案，代表今后电气传动的发展方向。 二、变频器结构和分类 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。

变频器毕业论文-

许昌职业技术学院毕业论文 题目变频器的概述与应用及其常见问题的处理学生王亚楠 学号 0902101719 专业班级机电一体化七班 系院名称许昌职业技术学院机电工程系 指导教师苏江涛 二○一一年十二月十二日

变频器的概述与应用及其常见问题的处理 摘要：变频器在交流拖动系统应用中呈现优良的控制性，可以实现软起动和无级调速，进行加减速控制，使电动机获得高性能，而且具有显著的节能效果。所以应用变频调速可以提高生产机械的控制精度、生产效率和产品质量，从而利于实现生产过程的自动化。因此变频器近年来在工业生产各环节得到了广泛的应用。但变频器在实际应用和维护检修中也暴露出一些问题需要引起重视。 关键词：变频器的概念，节能，参数设定，故障排除，模块检测，维护保养 一、变频器的概念及组成 1、变频器的概念 （frequency changer / frequency converter）是一种用来改变交流电频率的电气设备。此外，它还具有改变交流电电压的辅助功能。过去，变频器一般被包含在电动发电机、旋转转换器等电气设备中。随着半导体电子设备的出现，人们已经可以生产完全独立的变频器。 2、变频器主要是由主电路、控制电路组成。 1、）主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。 （1）整流器：最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。（2）平波回路：在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，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

变频器的发展趋势

变频器的发展趋势 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。 交流电机变频调速已成为当代电动机调速的潮流，它以体积小、重量轻、转矩大、精度高、功能强、可靠性高、操作简便、便于通信等功能优于以往的任何调速方式，因而在钢铁、有色、石油、石化、化纤、纺织、机械、电力、电子、建材、煤炭、医药、造纸、注塑、卷烟、吊车、城市供水、中央空调及污水处理行业得到普遍应用。文章介绍了日、美、欧发达国家变频调速技术进入我国市场和国产企业崛起的概况，并指出变频器在技术上向高性能、模块化、专用化、多功能发展。用量不断增加，价格不断降低，行业组合兼并的结果，有向国外拓展的可能。 交流电动机变频调速已成为当代电机调速的潮流，它以体积小、重量轻、转矩大、精度高、功能强、可靠性高、操作简便、便于通信等功能优于以往的任何调速方式，如变极调速、调压调速、滑差调速、串级调速、整流子电动机调速、液力偶合调速，乃至直流调速。因而在钢铁、有色、石油、石化、化纤、纺织、机械、电力、电子、建材、煤炭、医药、造纸、注塑、卷烟、吊车、城市供水、中央空调及污水处理行业得到普遍应用。 运动控制系统的发展变频器是运动控制系统中的功率变换器，运动控制系统是作为机电能量变换器的电气传动技术的发展。当今的运动控制系统是包含多种学科的技术领域，总

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中国变频器产业的未来发展趋势 发布时间:2010年4月19日点击次数:[220] 1 引言 随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展，电气传动技术正面临一场历史性的革命。经过了二十多年的发展，近代交流传动逐渐成为电气传动的主流。异步电动机调速系统中，效率最高、性能最好的是变频调速系统，因此，对变频调速的研究是当前电气传动研究中最活跃、最有实际应用价值的工作。变频器产业的潜力非常巨大，值得强调的是，这里的“变频器产业”应该是“变频器技术产业”，或者是inverter technology产业。正如IT产业不仅限于PC一样，变频器技术产业包括所有与变频器技术相关的产业，即电力电子器件的生产、驱动保护集成电路的生产、电气传动与系统控制技术、工业应用与其它。 变频器的快速发展得益于电力电子技术、计算机技术和自动控制技术及电机控制理论的发展。当前竞争的焦点在于高压变频器的研究开发生产方面。 变频器的发展水平是由电力电子技术、电机控制方式以及自动化控制水平三个方面决定的。在低压变频器领域，由于电力电子器件的耐压问题已解决，因此，形成了标准的电路拓朴结构，也不容易产生新的创新拓朴。也正因为功率开关器件的耐压满足不了中、高压变频器的需要，因此人们为了回避这个世界级的难题，创造了一些电路拓扑比如交交变频、单元串联多重化、三电平……如果器件的耐压能解决，则中、高压变频器不也就象低压变频器一样可以形成相同的统一的电路拓扑吗？所幸的是笔者发明的功

率开关直接串联技术，彻底解决了功率开关器件的耐压问题，从而为人类对几千伏、几万伏、几十万伏的电压进行随心所欲的控制、管理开辟了一条新的道路。其中的应用之一就是使真正的直接高压变频器成为了现实。 电机控制方式决定了变频器的性能水平和应用范围、效果。国产变频器都停留在V/F 控制方式，决定了国产变频器只在中低端市场，特别是在风机、泵类的调速应用市场为主，难以和进口品牌匹敌。成都佳灵推出的直接速度控制方式(DSC)，也许将彻底改变这一现象。信息技术的发展也带动了自动化技术的发展，DSP运算技术引入变频器中，使复杂的实时运算，有了实现的手段，组成成套系统，变得轻松自如。 人类对未知世界的不断探索，以及对地球可持续发展的忧虑，是变频器发展的强大动力。由于中国经济的蓬勃发展，改革开放已发展到只有靠降低能耗、提高质量，特别是用现代电子技术改造传统产业，从而使中国利用巨大的存量资产，低成本、快速地实现现代化成为迫切任务。现代电子技术有两大基石，一为信息处理技术，相当于人的大脑;另一为执行技术，相当于人的四肢。而变频器作为执行技术的主力军，当然会形成巨大的商机。这样将大大促进我国电力电子技术的发展，特别是变频技术的发展。 2 交流调速技术的发展现状以及存在的问题 近年来，交流调速在国内外发展十分迅速，打破了过去直流拖动在调速领域中的统治地位，交流调速拖动已进入了与直流拖动相媲美、相竞争、相抗衡的时代，并有取代的趋势，这是现代电力拖动发展的主要特征。 电机及电气传动技术在国际上已形成相当规模的应用产业，变频器产业的发展，首先需要得到国家宏观政策的支持，其次作为生产厂家必须提高内功，需要提高变频器相关理论的研究工作，产品的设计和制造有关的技术，以及与产品应用有关的各种技术。 由于国产厂家制造变频器历史比较短，技术积累相对较少。国内自动化行业的部分

高压大功率变频器应用研究论文

高压大功率变频器应用研究论文 引言 山东风光电子有限公司是在多年研制中低压变频器的基础上，综合了国内外高压大功率变频器的多种方案的优缺点，采用最优方案研制成功的，并于2002年12月通过了省级科技成果及产品鉴定，成为国内生产高压大功率变频器的为数较少的几个企业之一。 2国内现生产的高压大功率变频器的方案及优缺点 目前，国内生产的高压大功率变频器中，以2种方案占主流:一种是功率单元串联形成高压的多重化技术;另一种是采用高压模块的三电平结构。而其他的采用高-低-高方案的，由于输出升压变压器技术难度高，成本高，占地面积大，都已基本被淘汰。因此采用高-高方案是高压大功率变频器的主要发展方向。 而高-高方案又分为多重化技术(简称CSML)和三电平(简称NPC)方案，目前有的厂家生产的高压大功率变频器是采用的三电平方案，而大多数厂家则是采用低压模块、多单元串联的多重化技术。这2种方案比较，各有优缺点，主要表现在: (1)器件 采用CSML方式，器件数量较多，但都是低压器件，不但价格低，而且易购置，更换方便。低压器件的技术也较成熟。而NPC方案，采用器件少，但成本高，且购置困难，维修不方便。 (2)均压问题(包括静态均压和动态均压) 均压是影响高压变频器的重要因素。采用NPC方式，当输出电压较高时(如6kV)，单用单个器件不能满足耐压要求，必须采用器件直接串联，这必然带来均压问题，失去三电平结构在均压方面的优势，系统的可靠性也将受到影响。而采用CSML方案则不存在均压问题。唯一存在的是当变频器处于快速制动时，电动机处于发电制动状态，导致单元内直流母线电压上升，各单元的直流母线电压上升程度可能存在差异，通过检测功率单元直流母线电压，当任何单元的直流母线电压超过某一阈值时，自动延长减速时间，以防止直流母线电压上升，即所谓的过压失速防止功能。这种技术在低压变频器中被广泛采用，非常成功。

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变频器相关论文变频器应用论文 AC60-400KVA三相变频净化电源在南美钻井工程中的应用摘要：在南美厄瓜多尔钻井市场，目前几乎是国内钻井公司在提供石油钻井服务。AC60-400kVA三相变频净化电源可以实现国内钻机50Hz电制和当地60Hz电制的平稳转换，适应南美钻井市场的需求。其具有投入费用低，安装简单，运行稳定，不受井场空间限制，适应环境能力强等特点,特别适用于南美60Hz电制国家钻井工程服务的需求。 关键词：AC60-400kVA三相变频净化电源；钻井工程；应用 随着油田钻井市场的不断扩大，石油钻井服务逐步走向更多的国家。地区的差异，带来了对钻机设备不同的需求。南美钻井市场地处亚马逊平原上游热带雨林，环保要求很高，聘请当地泥浆处理公司及其固控设备是最安全经济的选择，同时也成为当地钻井施工一贯的模式。当地泥浆处理公司服务需要自带处理设备，一般负荷都在250 kW 左右。工程合同上都要求钻井承包商提供电力。南美地区是美国电制，工业用266 V/460 V电，60 Hz，当地公司的设备都使用这一电制。国内过来的钻井装备固定模式确是220 V/380 V 50 Hz的电制，无法满足当地固控设备的需求。原有的工程模式是购买（或者租用）一台600 kW当地电制的发电机组，专门为固控设备供电。这样虽然简单却使用维护成本不菲，并且钻机发电机组的电力充裕却无法使用造成严重浪费。AC60-400 kVA三相变频净化电源可以使钻机发电机组220 V/380 V 50 Hz的电力转换成266 V/460 V 60 Hz电源供设备使

用，满足当地设备负荷要求，运行稳定可靠，一次性成本投入，维护费用低，可有效解决当地泥浆处理设备使用的问题。 1AC60-400 kVA三相变频净化电源简介 变频电源的主要功用是将现有的交流电网电流变换成所需频率的稳定的纯净的正弦波电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波（无失真），变频电源十分接近于理想交流电源。三相市交流电经过AC-DC-AC变换的双逆变电源，称为三相变频电源。AC60-400 kVA三相变频净化电源就是专门把220 V/380 V 50 Hz的电力转换成266 V/460 V 60 Hz的理想的交流电源设备。系统包括两组200 kVA变频柜和一台10P空调和相应的空气开关、连接电缆和电缆插座，都内置在一个长4 000 mm宽2 700 mm高3000 mm的房子里，完成266 V/460 V 60 Hz稳频稳压输出，稳频精度±0.05%，电压±15%连续可调，总容量400 kVA，额定电流556 A。操作简单，运行稳定，安装使用方便，体积小，重量轻，可随意摆放，适合现场施工要求。 1.1操作方法 AC60-400 kVA三相变频净化电源控制面板简洁，只有启动，复位/停机两个按钮，显示三相输出电流，输出电压可以15%微调，选择显示。电源指示，正常指示和故障指示都是指示灯，输出频率60 Hz 精度高，面板上不做调整。当连接好输入电源和输出设备以后，合上输入空气开关，电源指示灯亮，按下启动按钮即可。如果有故障指示

变频调速及其控制技术的现状与发展趋势

变频调速及其控制技术的现状与发展趋势 摘要：变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果在各个领域得到广泛的应用，为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了重要手段。本文首先回顾了变频调速技术的发展历史和现状，然后总结了变频调速中的关键控制技术，并介绍了智能控制理论在变频调速系统中的应用情况，最后指出了变频调速技术的发展趋势。 关键字：变频调速技术矢量控制异步电动机PWM技术智能控制 1变频调速技术的发展历史及现状 变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展，以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。交流变频调速传动克服了直流电机的缺点，发挥了交流电机本身固有的优点（结构简单、坚固耐用、经济可靠、动态响应好等），并且很好地解决了交流电机调速性能先天不足的问题。交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在*****领域的广泛适用性，而被公认为是一种最有前途的交流调速方式，代表了电气传动发展的主流方向。交流调速技术为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了至关重要的手段。变频调速理论已形成较为完整的科学体系，成为一门相对独立的学科。变频装置有交-直-交系统和交-交系统两大类。

交-直-交系统又分为电压型和电流型，其中，电压型变频器在工业中应用最为广泛。本文所涉及的就是此类变频调速理论和技术。 20世纪是电力电子变频技术由诞生到发展的一个全盛时代。最初的交流变频调速理论诞生于20世纪20年代，直到60年代，由于电力电子器件的发展，才促进了变频调速技术向实用方向发展。70年代席卷工业发达国家的石油危机，促使他们投入大量的人力、物力、财力、去研究高效率的变频器，使变频调速技术有了很大的发展并得到推广应用。80年代，变频调速已产品化，性能也不断提高，发挥了交流调速的优越性，广泛地应用于工业各部门，并且部分取代了直流调速。进入90年代，由于新型电力电子器件如IGBT（绝缘栅双极晶体管Insolated Gate Bipolar Transistor），IGCT(集成门极换向型晶闸管Integrated Gate Commutated Thyristor)等的发展及性能的提高、计算机技术的发展，如由16位机发展到32位机以及DSP（数字信号处理器Digital signal processor）的诞生和发展等以及先进控制理论和技术的完善和发展（如磁场定向矢量控制、直接转矩控制）等原因，极大地提高了变频调速的技术性能，促进了变频调速技术的发展，使变频器在调速范围、驱动能力、调速精度、动态响应、输出性能、功率因数、运行效率及使用的方便性等方面大大超过了其它常规交流调速方式，其性能指标也超过了直流调速系统，达到取代直流调速系统的地步。目前，交流变频调速以其优越的性能而深受各行业的普遍欢迎，在电力、轧钢、造纸、化工、水泥、煤炭、纺织、铁路、食品、船舶、机床等传统工业的改造中和航天航空等新技术的发展应用中无不看

变频器原理及应用模拟试卷1答案(供参考)

《变频器原理及应用》模拟试卷1答案 一、填空题 1.面板控制，外接模拟量控制，电位器控制，通讯控制。 2.交-交型，交-直-交型，通用型，专用型。 3.段速控制，加减速 4.电力电子器件，工频交流电，频率和电压 5.主电路，控制电路 6. V/f=常数 7.整流电路，逆变电路 8.整流电路、逆变电路 9.恒转矩调速，恒功率调速 10.比例，积分，微分 二、单选题 1. A 2. B 3. C 4. C 5. A 6. B 7. C 8. B 9. B 10.D 11. B 三、多选题 1.A、B、C 2. A、B、C 3.A、B 4．A、B、C、D

5． A、B、C、D 6. A、B、C 四．简答题 1．说明IGBT的结构组成特点。 答：IGBT是一种新型复合器件。输入部分为MOSFET，输出部分为GTR，它综合了MOSFET 和GTR的优点，具有输入阻抗高、工作速度快、通态电压低、阻断电压高、承受电流大的优点。 2．交-直-交变频器的主电路包括哪些组成部分？说明各部分的作用。 答：交-直-交变频器主电路包括三个组成部分：整流电路、中间电路和逆变电路。整流电路的功能是将交流电转换为直流电；中间电路具有滤波电路或制动作用；逆变电路可将直流电转换为交流电。 3. 变频器功能参数的预置过程大致有哪几个步骤？ 答：变频器功能参数的预置过程大致有哪几个步骤。 1) 查功能码表，找出需要预置参数的功能码。 2) 在参数设定模式(编程模式)下，读出该功能码中原有的数据。 3) 修改数据，送入新数据。 4.异步电动机变频调速时，在额定频率以下调节频率，必须同时调节加在定子绕组上 的电压，即恒V／f控制，为什么？ 答：在额定频率以下调节频率，同时也改变电压，通常是使V／f为常数，是为了使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电动机的转矩、效率、功率因数不下降。 5. 矢量控制有什么优越性？ 答：矢量控制系统的优点：1）动态的高速响应；2）低频转矩增大；3）控制灵活。 6. 变频器主电路的电源输入侧连接断路器有什么作用？ 答：连接断路器的作用：1）接通和分断负载电路；2）隔离作用；3）保护作用。 7.变频器安装时周围的空间最少为多少？ 答：变频器在运行中会发热，为了保证散热良好，必须将变频器安装在垂直方向，切勿倒装、倾斜安装或水平安装。其上下左右与相邻的物品和挡板(墙)必须保持足够的空间，左右5cm以上，上下15cm以上。 8.变频器运行为什么会对电网产生干扰？如何抑制？ 答：变频器的整流电路和逆变电路都是由非线性器件组成，其电路结构会导致电网的电压电流波形发生畸变，作为对低压配电线路谐波的管理标准，电压的综合畸变率应在5％以

关于变频器的论文

1. 前言 1.1 研究的目的及意义 当今许多因素正冲击着全球电力工业，在国外电力生产商之间有着十分激烈的竞争，而世界范围内电力生产的市场化加速了生产商采用新技术；尤其是近两三年来，夏季持续高温造成许多省市电力供应紧张，供电已经不能满足急速膨胀的电力需求，拉闸限电现象日趋严重。由于电力网负担过重，造成局部电力系统极其不稳定，这种现象已经严重影响了人民的日常生活和经济的正常运行。我们注意到的全国节能活动中，宣传重点是民用电和商业用电的节约，而工业用电的节约则被淡化了。其实工业所耗用的电量占总用电量的比重极大，因此我们更应该把更多的目光投入到工业用电的节约上来。 这样环境要求给所有的电力供应商增加了额外的责任，使高压大功率变频器的市场开发空间大大拓展。另外高压变频器的最终用户对变频器的自动控制、节能、环保意识越来越强烈，迫使其上游提供者尤其是系统集成商更加重视顾客变频调速技术方面的需要。一般讲，在占工业用电50%～60%的风机、泵和压缩机等通用机械上使用变频调速装置，可以节电30%左右。这一类通用机械的驱动电机一般是工频电机，具有各种可供选择功能的通用变频器，其输出频率在0～400Hz之间，正适合这类机械。 变频器技术具有“工业维生素”之誉，是工业企业和日常生活工作中普遍需要的新技术；是高科技领域的综合性技术；是替代进口，节约投资的最大领域之一；是节约能源的高新技术。目前，低压变频器已经非常普及和成熟，高压变频器也正在被人们关注和逐步应用。变频器除了有卓越的调速性能之外，还有显著的节约电能和保护环境等重大作用，是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置，变频器的出现让工业领域的节能闪现了新的亮点。 但由于变频器进入我国的时间还不久，对于变频器的认识还不够，误用了变频器，使设备损坏，没有达到预期的效果。所以我们要对变频器进一步的学习和研究，能够在今后的使用中达到理想的效果。

(完整版)变频器原理及应用试卷

变频器原理及应用试卷 一.选择题 1．下列选项中，按控制方式分类不属于变频器的是（ D ）。 A ．U/f B ．SF C ．VC D ．通用变频器 2．下列选项中，不属于按用途分类的是（ C ）。 A ．通用变频器 B ．专用变频器 C ．VC 3．IPM 是指( B )。 A ．晶闸管 B ．智能功率模块 C ．双极型晶体管 D ．门极关断晶闸管 4．下列选项中，不是晶闸管过电压产生的主要原因的是（ A ）。 A ．电网电压波动太大 B ．关断过电压 C ．操作过电压 D ．浪涌电压 5．下列选项中不是常用的电力晶体管的是（ D ）。 A ．单管 B ．达林顿管 C ．GRT 模块 D ．IPM 6．下列选项中，不是P-MOSFET 的一般特性的是（ D ）。 A ．转移特性 B ．输出特性 C ．开关特性 D ．欧姆定律 7．集成门极换流晶闸管的英文缩写是（ B ）。 A ．IGBT B ．IGCT C ．GTR D ．GTO 8．电阻性负载的三相桥式整流电路负载电阻L R 上的平均电压O U 为（ A ）。 A ．2.342U B ．2U C ．2.341U D ．1U 9．三相桥式可控整流电路所带负载为电感性时，输出电压平均值d U 为为（ A ） A ．2.342cos U B ．2U C ．2.341U D ．1U 10．逆变电路中续流二极管VD 的作用是（ A ）。 A ．续流 B ．逆变 C ．整流 D ．以上都不是 11．逆变电路的种类有电压型和（ A ）。 A ．电流型 B ．电阻型 C ．电抗型 D ．以上都不是 12．异步电动机按转子的结构不同分为笼型和（ A ）。

变频器的原理及应用优选稿

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变频器的原理及应用 沈阳飞机工业（集团）有限公司 动力处 范晓黎 摘要 由于变频调速有显着的优点，具有无冲击启动和软停机的优良控制特性，可极大的延长机械设备的使用寿命，减少设备的维护量;随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高、体积越来越小、运行可靠性越来越高，应用越来越广泛，选择合理的变频器对于设备的正常运行非常重要。 关键词：变频器、使用寿命、合理选择 一、变频器的原理 近年来，随着电力电子技术、微电子技术及大规模集成电路的发展，生产工艺的改进及功率半导体器件价格的降低，变频调速越来越被工业上所采用。 1变频器的工作原理 交流电动机的同步转速表达式为： n＝60f(1－s)/p N—异步电动机的转速；f—异步电动机的频率；S—电动机转差率；P—电动机极对数。 由式公式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 所谓变频调速器——它将三相工频（50Hz）交流电源（或任意电源）变换成三相电压可调、频率可调的交流电源，有时又将变频调速器称为变压变频装置VVVF。主要用于交流电动机（异步机或同步机）转速的调节。一个交流电动机变频调速系统由变频调速器驱动

器、交流电动机和控制器三大部分组成。其中关键核心设备是变频调速器，由它来实现电动机电压和频率的平滑变化。 变频调速在调频范围、静态精度、动态品质、系统效率、完善的保护功能、容易实现自动控制和过程控制等诸方面是以往的调压调速、变极调速、串级调速、滑差调速和液力耦合器调速等无法比拟的。它是公认的交流电动机最理想最有前途的调速方案，代表今后电气传动的发展方向。 二、变频器结构和分类 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。 2.1变频器的结构 （1）主要由主电路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制电路组成。 整流器：将交流电变换成直流的电力电子装置，其输入电压为正弦波，输入电流非正弦，带有丰富的谐波 中间直流环节：中间直流储能环节，在它和电动机之间进行无功功率的交换。 逆变器：将直流电转换成交流电的电力电子装置，其输出电压为非正弦波，输出电流近似正弦 控制电路：常由运算电路、检测电路、控制信号输入/输出电路和驱动电路组成。主要任务是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及完成各种 保护功能等，其控制方法可以采用模拟控制或数字控制。目前许多变频 器已经采用微机来进行全数字控制，采用尽可能简单的硬件电路，靠软 件来完成各种功能。 通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。

变频器论文

浅谈变频器的常见故障和预防措施 盐城市盐阜中学陆新荣 摘要：本文就变频器在日常使用中可能遇到的一些故障进行了简单分析，并提 出了相应的预防措施。 关键词：变频器干扰矢量控制自诊断 前言 近年来，随着微电子技术及IGBT功率器件的迅速发展，作为交流电机主要调速方式的变频调速技术也获得了前所未有的发展。尤其是矢量控制变频器，以其优异的控制性能在调速领域独树一帜，在机械、冶金、造纸、电梯等多个领域得到迅速推广。但随着使用数量的不断增加，也遇到了故障维修问题，下面就变频器的常见故障及预防措施进行分析及探讨。 一、变频器的主要故障原因及预防措施 由于使用方法不正确或安装环境不合理，将容易造成变频器误动作及发生故障，或者无法满足预期的运行效果，为防患于未然，事先对故障原因进行认真分析显得尤为重要。 1、外部的电磁干扰 如果变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要，但由于受装置成本限制，在外部采取噪声抑制措施，消除干扰源显得更合理，更必要。以下几项措施是对噪声干扰实行“三不”原则（即不输出干扰、不传送干扰、不接受干扰）的具体方法。 （1）变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收

装置，如RC吸收器。 （2）尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主线路分离。 （3）指定采用屏蔽线的回路，必须按规定进行，若线路较长，应采用合理的中继方式。 （4）变频器接地端子应按规定进行，不能同电焊、动力接地混用。 （5）变频器输入端安装噪声滤波器，避免由电源进线引入干扰。 2、安装环境 变频器属于电子器件装置，在其规格书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下，若确实无法满足这些要求，必须尽量采用相应抑制措施。 （1）振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因。对于振动冲击较大的场合，应采用橡胶等避振措施。 （2）潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路。作为防范措施，应对控制板进行防腐防尘处理，并尽量采用封闭式结构。 （3）温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素，特别是半导体器件，若结温超过规定值将容易造成器件损坏，因此应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。 除上述三点外，定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。对于特殊的高寒场合，为防止微处理器因温度过低而不能正常工作，应采取设置空间加热器等必要措施。 3、电源异常 电源异常主要表现为以下3种形式：缺相、欠压、停电，有时也出现它们的混合形式。这些异常现象的主要原因多半是输电线路因风、雪、雷击造成的，有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。

交流变频调速的发展及变频器的选用

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毕业设计文献综述题目：交流变频调速的发展及变频器的选用 院（系）计算机科学与信息工程学院 专业年级 08自动化一班 学生姓名王仁明学号 日期 2012年3月1日 交流变频调速的发展及变频器的选用 内容提要 本文主要根据阅读有关三相异步电动机变频控制技术相关的参考文献，简要的阐述了三相异步电动机变频控制的应用前景；简要的介绍了交流异步电机变频控制的发展过程、基本原理和结构以及分类；并对变频器的分类、选型、使用注意事项做了简要的说明。关键字：异步电动机、变频器、变频控制 一、交流调速电动机的应用前景 工业生产的工作机或称生产机械必须用原动机带动才能工作，最早的原动机是蒸汽机、内燃机、水轮机等，都是些效率不高又笨重的装置。电动机发明后，由于使用方便、效率较高、装置轻巧、占地面积少等一系列优点，很快就取代了那些原动机。用电动机作原动机带动工作机叫做电机传动或电气传动，于是工业生产进入电气传动时代。不仅工业生产，而且各种科研、交通运输、日用工具等也都用上电动机进行电气传动。 由于生产需要，电气传动系统往往必须有调节速度的功能，才能达到提高工效、保证质量和节能的要求；直流电动机首先能满足这一要求。因为直流电动机可以方便地通过调节电压或调节励磁，便可调节速度，而且是平滑连续无极调速。而交流电动机由于结构关

系和当时的技术条件不能满足这个要求，故此在电气传动中，直流电动机调速简称直流调速，基本上处于垄断地位。 然而直流电动机却有着不可克服的缺点。第一，结构复杂导致造价较高；其次，具有换向器和电刷，经常要清理和置换，增加维护工作量和成本；再有就是因有换向器和电刷，不适宜工作于恶劣工作条件，如潮湿、粉尘等环境，特别是有瓦斯的场合，电刷产生的火花会引起爆炸。可是与此相反，交流电动机特别是笼型异步电动机没有这些缺点。它具有结构简单、坚固、体积小、重量轻、占地小、维护简单、价格低廉，能适应恶劣条件等一系列优点。据统计，同功率同速度定额，笼型电动机的投资只是直流电动机的六分之一，功率重量比却是直流电动机的两倍。因此他们在电气传动中得到广泛应用，如把它们排斥在调速传动之外显然是不合理的现象，也是一个显着的矛盾；解决这个矛盾，广泛采用交流电动机调速即交流调速传动，一直使人们的愿望。 现代工业生产的需要使这一矛盾更为突出，因为要求电动机具有大容量、高电压和高转速，直流电动机已经不能满足需要。这是由于它受到换向器和电刷结构的限制，单机容量只能做到kW，电压只能做到1kV，转速只能做到3000r/min。而交流电动机单机已做到几万千瓦，电压达10-15kV，转速可达一万转/分以上，因而广泛采用交流调速更为迫切。 过去交流调速实际上也有几种方案，常见的有改变极对数调速和改变绕线转子电动机转子回路中所串电阻调速，这些调速均属有级调速，且后者损耗大、效率低，故应用不多。改变电源频率实现无级平滑调速，人们也有所尝试。早期采用变频机组供电作变频调速由于投资大、效率低，不宜推广，后来相继用水银整流器和闸流管制造变频器，也由于造价高且性能不好，很少被采用。所以总的来说，过去有一段较长的时间，交流调速发展很慢，采用很少，直流调速得以垄断调速传动的领域。 由于电力电子技术的发展，可控的电力电子器件的研制成功，情况大有改变。首先是1957年晶闸管的问世，交流电动机的无级调速问题得到了突破。由于晶闸管具有良好的开关特性与控制特性，促使交流调速发展很快，出现多种调速方案，在调速传动系统中得到越来越多的应用。许多先进工业国家已经有系列产品，所用电动机容量从几个千瓦到几十兆瓦。机械、造纸、化纤、食品、纺织、交通运输等工业，广泛予以采用，据统计国外在20世纪70年代后期，仅交流变频调速在调速传动领域中已占了相当大的比重，过后新的功率器件如大功率晶体管、GTO晶体管、IGBT等诞生，加速了交流调速的发展，极大地扩充调速领域。由于采用新型功率开关器件，加上良好的控制技术，交流调速既有良好的

变频器的原理及应用

变频器的原理及应用 沈阳飞机工业（集团）有限公司 动力处 范晓黎

摘要 由于变频调速有显著的优点，具有无冲击启动和软停机的优良控制特性，可极大的延长机械设备的使用寿命，减少设备的维护量;随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高、体积越来越小、运行可靠性越来越高，应用越来越广泛，选择合理的变频器对于设备的正常运行非常重要。 关键词：变频器、使用寿命、合理选择 一、变频器的原理 近年来，随着电力电子技术、微电子技术及大规模集成电路的发展，生产工艺的改进及功率半导体器件价格的降低，变频调速越来越被工业上所采用。 1 变频器的工作原理 交流电动机的同步转速表达式为： n＝60 f(1－s)/p N—异步电动机的转速；f—异步电动机的频率；S—电动机转差率；P—电动机极对数。 由式公式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 所谓变频调速器——它将三相工频（50Hz）交流电源（或任意电源）变换成三相电压可调、频率可调的交流电源，有时又将变频调速器称为变压变频装置VVVF。主要用于交流电动机（异步机或同步机）转速的调节。一个交流电动机变频调速系统由变频调速器驱动器、交流电动机和控制器三大部分组成。其中关键核心设备是变频调速器，由它来实现电动机电压和频率的平滑变化。 变频调速在调频范围、静态精度、动态品质、系统效率、完善的保护功能、容易实现自动控制和过程控制等诸方面是以往的调压调速、变极调速、串级调速、滑差调速和液力耦合器调速等无法比拟的。它是公认的交流电动机最理想最有前途的调速方案，代表今后电气传动的发展方向。 二、变频器结构和分类 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。

变频技术与应用论文

目录 一、交流变频调速的发展概况 ……………………………P1 二、变频器的构成与功能 ……………………………P1 1.变频器的结构。 ……………………………P1 2.变频器的功能： ……………………………P2 三、变频器主要研究内容及关键技术 ………………………P3 四、变频调速的应用 ……………………………P3 1. 变频调速的原理 ……………………………P3 2.变频器的控制方式 ……………………………P4 3.变频器调速方式 ……………………………P5 五、总结 ……………………………P5参考文献 ……………………………P6 变频技术与应用 随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向，使得交流变频调速系统在工业电机拖动领域得到了广泛应用。另外，由于PLC的功能

强大、容易使用、高可靠性，常常被用来作为现场数据的采集和设备的控制。　变频器以及可编程控制器以其优越的调速和起保停性能、高效率、高功率因数和显著的节电效果而广泛应用于大、中型交流电机等，被公认为最有发展前途的调速控制。 一、交流变频调速的发展概况 变频器自1965年问世以来，已经历40多年的发展过程。20世纪80时代在北美、西欧和亚东等地区的发达工业国家已经被广泛使用。20世纪90年代，随着中国国内各行业节能环保意识的加强，变频器已被广泛应用于国民经济的各个领域，在空调、电梯、冶金、机械、电子、石化、造纸、纺织等行业有十分广阔的应用空间，极大地提高了我国工业电气传动水平。随着微电子学、电力电子、计算机和自动控制理论等的发展，变频调速技术已经进入一个崭新的时代，在以工频交流电为主的用电场合具有越来越广阔的应用前景。因此，变频器控制技术是从事变频调速设计和应用工程技术人员必须掌握的工程技术之一。 二、变频器的构成与功能 1.变频器的结构。 变频器实际上就是一个逆变器.它首先是将交流电变为直流电.然后用电子元件对直流电进行开关.变为交流电.一般功率较大的变频器用可控硅.并设一个可调频率的装置.使频率在一定范围内可调.用来控制电机的转数.使转数在一定的范围内可调.变频器广泛用于交流电机的调速中.变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向，随着电力电子技术的发展，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显。因此，交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，越来越广泛的应用于冶金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇、供水等领域。一般分为整流电路、平波电路、控制电路、逆变电路等几大部分。 （1）. 整流电路