變頻器主電路各部分原理分析(三相整流、濾波、逆變電路)

ID:452498 · 發(fā)表于 2018-12-23 11:13

變頻器主電路主要包括：三相整流電路、濾波電路、逆變電路，附件分析了這三部分電路的原理。

交直交變頻器原理

定義：把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作變頻器。
構(gòu)架：變頻器可以分為四個(gè)主要部分。

整流部分：將工頻電源轉(zhuǎn)換成直流功率。
中間電路: a.將直流電壓變換成直流電流；

b.使脈動(dòng)的直流電壓變得穩(wěn)定平滑；

3. 逆變部分：將直流功率轉(zhuǎn)換成交流功率。

4. 控制系統(tǒng)：將控制信號(hào)傳送給整流部分、中間電路、逆變部分，也接收來(lái)自各個(gè)部分的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

整流原理：將單相或者三相交流電變成脈動(dòng)直流電。

工頻電源：我國(guó)的工頻電源是頻率為50HZ的正弦交流電。

正弦交流電的表示方法

u=Umsin（ωt+?）；Um最大值 ω角頻率 ?初相位

表示正弦交流電的物理量

①周期、頻率、角頻率

ω = 2πf = 2π/T 單位rad/s T =1/f=2π/ω 單位s

②最大值、有效值、瞬時(shí)值

有效值：如果交流電和直流電分別通過(guò)同一電阻，兩者在相同的時(shí)間內(nèi)所消耗的電能相等（或所產(chǎn)生的焦耳熱相同），則此直流電的數(shù)值就叫做交流電有效值的數(shù)值。

通常所說(shuō)的交流電的電壓、電流的值，如果沒(méi)有特殊說(shuō)明，都是指有效值，例如單相交流電壓220伏，三相交流電壓380伏；交流電工儀表測(cè)出的電壓、電流值都是指有效值；交流電氣設(shè)備銘牌上標(biāo)注的電壓、電流值也是指有效值。

③相位、初相位、相位差

u=Umsin（ωt+?）中，ωt+?就是電壓的相位；?就是初相位，即t=0時(shí)的相位；同頻交流電的相位差，就是初相之差。

單相橋式整流原理

單相橋式整流電路

當(dāng)正弦交流電處于正半周時(shí)
當(dāng)正弦交流電處于負(fù)半軸時(shí)
正弦交流電整個(gè)周期

無(wú)電容濾波，橋式整流電路中，輸出的直流電壓平均值是輸入的正弦交流電壓有效值的0.9倍；如果有大容量電容的濾波電路，空載情況下，輸出的直流電壓平均值就是輸入的正弦交流電壓有效值的1.41倍，接近正弦交流電壓的最大值；有負(fù)載的條件下，輸出的直流電壓平均值就是輸入的正弦交流電壓有效值的1.2倍（經(jīng)驗(yàn)值）。

三相對(duì)稱工頻交流電源：三相對(duì)稱工頻交流電是由三相發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的頻率相同、幅值相同、相位相差120度的三相對(duì)稱正弦交流電。
三相橋式整流原理：根據(jù)優(yōu)先導(dǎo)通原則，在每一瞬間，共
陰極組中電位最高的二極管導(dǎo)通；共陽(yáng)極組中電位最低的二極管導(dǎo)通。

周期第一階段

b.周期第二階段

c.周期第三階段

d.周期第四階段

e.周期第五階段

f.周期第六階段

g.整個(gè)周期的波形:假如變頻器三相整流輸入端的電壓為三相380V，則直流母線上的電壓平均值為537伏左右。
濾波原理：從示波器觀察整流電路輸出的波形，其中含有較大的脈動(dòng)成分，稱為紋波。為了得到比較理想的直流電，需要濾波電路來(lái)濾除整流電路輸出電壓中的脈動(dòng)成分。直流電中脈動(dòng)成分的大小用脈動(dòng)系數(shù)來(lái)表示。