變頻器原理課件

變頻器原理課件第1頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一緒論本章主要內(nèi)容：

變頻器的概念和用途變頻器的發(fā)展歷程變頻器的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

課程內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求

學(xué)時(shí)：1第2頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一變頻器的概念變頻器的用途三相交流電網(wǎng)

3AC,400V,50Hz開關(guān)或接觸器變頻器異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)0～50Hz可調(diào)1.變頻器的概念和用途第3頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一直流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)2.變頻器的發(fā)展歷程交流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)變頻器的誕生變頻器的發(fā)展與成熟第4頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一起步較晚已進(jìn)入“黃金時(shí)期”國(guó)外品牌國(guó)內(nèi)品牌變頻調(diào)速的效果市場(chǎng)空間3.我國(guó)變頻器的應(yīng)用現(xiàn)狀第5頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一向?qū)Ｓ眯头较虬l(fā)展向人性化方向發(fā)展易用性不斷提高4.變頻器的發(fā)展趨勢(shì)功率結(jié)構(gòu)模塊化智能化（信息化）優(yōu)化電網(wǎng)接口第6頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一課程性質(zhì)

“變頻器原理與應(yīng)用”是“數(shù)學(xué)”、“物理”、“電工基礎(chǔ)”、“電子技術(shù)”、“電力電子技術(shù)”、“電力拖動(dòng)”、“電氣控制”等課程的后續(xù)課程

，又與“交直流調(diào)速系統(tǒng)”、“ＰＬＣ控制技術(shù)”等專業(yè)課程有著橫向聯(lián)系。課程的主要任務(wù)掌握變頻器的結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握安裝、調(diào)試變頻器的基本技能。掌握設(shè)計(jì)變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本方法。5.課程的內(nèi)容第7頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一課程結(jié)構(gòu)第8頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一涉及面廣

變頻器是高科技的產(chǎn)品，技術(shù)含量高。實(shí)踐性強(qiáng)側(cè)重變頻器的典型應(yīng)用。考核辦法實(shí)驗(yàn)20分考試80分授課學(xué)時(shí)12學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)4學(xué)時(shí)

6.課程特點(diǎn)及要求第9頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主要教材和參考書教材王兆義.變頻器應(yīng)用與實(shí)訓(xùn)指導(dǎo).高等教育出版社,2005參考資料G120操作手冊(cè)（簡(jiǎn)明版）電子文檔CU240S操作手冊(cè)（英文版）電子文檔第10頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一總結(jié)

重點(diǎn)：變頻器的概念和用途。難點(diǎn)：變頻器的發(fā)展趨勢(shì)。緒論

變頻器的概念和用途變頻器的發(fā)展歷程、應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

課程內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求第11頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第1章基礎(chǔ)知識(shí)本章主要內(nèi)容：1.1

三相異步電動(dòng)機(jī)1.2

三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和制動(dòng)1.3電力電子器件簡(jiǎn)介1.4脈沖寬度調(diào)制（PWM）原理1.5變頻器的組成和分類第12頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一§1.1三相異步電動(dòng)機(jī)本節(jié)主要內(nèi)容：

三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁特性三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式第13頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子氣隙轉(zhuǎn)子機(jī)座端蓋轉(zhuǎn)子鐵心軸轉(zhuǎn)子繞組定子鐵心定子繞組鼠籠型繞線型第14頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一機(jī)座端蓋風(fēng)扇接線盒定子繞組鼠籠轉(zhuǎn)子端環(huán)散熱筋軸軸承圖1.1三相感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖第15頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圖1.2三相感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖第16頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第17頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一鼠籠型轉(zhuǎn)子第18頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一繞線式轉(zhuǎn)子

第19頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一ABC~CBAit1AZBXCYNS2NS3NS4NS5NS6NSNSNSNSNSNSNSNSe2,i2ffT,nn1三相感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)的工作模型規(guī)定電流從首端流入、末端流出時(shí)為正。123456第20頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速（同步速）電網(wǎng)頻率電機(jī)的極對(duì)數(shù)第21頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一轉(zhuǎn)差定義為：

即轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件。轉(zhuǎn)差率定義為：

其大小反映了電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即

轉(zhuǎn)差率第22頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一E1=4.44K1N1?1Φm=U1+△U

※

E1∝?1Φm

將△U忽略，則E1≈U1∝?1Φm

2.三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁特性感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1U1/?1=常數(shù)第23頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一機(jī)械特性的參數(shù)表達(dá)式其中：p為電機(jī)極對(duì)數(shù)；

U1為相電壓有效值

r1為定子每相繞組的內(nèi)阻

x1為每相漏阻抗

r2’為折算到定子側(cè)的每相電阻

x2’為折算到定子側(cè)的漏電阻電機(jī)參數(shù)一定，

且U1，f1不變時(shí)，

T僅與S有關(guān)。機(jī)械特性曲線3.三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性第24頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一D:

理想空載點(diǎn)(同步點(diǎn))C:

額定運(yùn)行點(diǎn)B:

最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)

(拐點(diǎn)）A:

起動(dòng)點(diǎn)臨界轉(zhuǎn)差率最大轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩理想空載點(diǎn)額定運(yùn)行點(diǎn)最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)起動(dòng)點(diǎn)機(jī)械特性中四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)圖1.3感應(yīng)電機(jī)的機(jī)械特性第25頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速原理變頻

(他控式、自控式）變極調(diào)壓串電阻串級(jí)電磁轉(zhuǎn)差離合器耗能型有級(jí)調(diào)速設(shè)備費(fèi)用高4.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式

第26頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速2p=4A1X1X2A2AXNSNSA1A2X1X2AXA1A2X1X2AXA1A2X1X2AXA1X1X2A2AXNS2p=2第27頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一調(diào)壓調(diào)速123cba不變不變

異步電動(dòng)機(jī)的改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速圖1.6變轉(zhuǎn)差率調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性第28頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一不變不變12輕載調(diào)速范圍不大調(diào)速前：1，S1調(diào)速后：2，S2繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速（串級(jí)調(diào)速）圖1.7串電阻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性第29頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一調(diào)速原理連續(xù)可調(diào)、連續(xù)可調(diào)主要設(shè)備—變頻器V1V3V5V4V6V2~M逆變可調(diào)整流

異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速圖1.4變頻器的結(jié)構(gòu)第30頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一變頻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性同步點(diǎn)最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)：起動(dòng)點(diǎn)：不變最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降：不變保持不變?nèi)醮耪{(diào)速12圖1.5變頻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性f<fn:恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；

f>fn:恒功率調(diào)速；第31頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一變極調(diào)速變轉(zhuǎn)差率調(diào)速變頻調(diào)速

異步電動(dòng)機(jī)的三種調(diào)速方式的比較第32頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一§1.2

三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和制動(dòng)本節(jié)主要內(nèi)容：

三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法

三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法

第33頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法

要求:有不太大的起動(dòng)電流足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩△T很小起動(dòng)方法:直接起動(dòng)降壓起動(dòng)低頻起動(dòng)第34頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圖1.8低頻啟動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性第35頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)狀態(tài)：指電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n方向

相反的狀態(tài)。制動(dòng)方式:直流制動(dòng)：回饋制動(dòng)反接制動(dòng)第36頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一直流制動(dòng)制動(dòng)原理制動(dòng)過程圖1.8直流制動(dòng)原理圖1.9直流制動(dòng)機(jī)械特性第37頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期一回饋制動(dòng)制動(dòng)原理回饋制動(dòng)的條件