《七章节交交变频电路.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《七章节交交变频电路.ppt（25页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-1,第七章 交交变频电路,交流变换的目的： 调节电压、频率、相位 形式： 交直交变频器（整流器逆变器） 交交变频器（直接变频器）,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-2,第一节 基本原理及应用 整流电路：Ud 0 或 Ud 0 三相半波整流电路：Ud = 1.17 U2 cos 交交变频器： 在 0 至 之间变化，输出交流电压 正、负两组整流器反并联，输出交流电流,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-3,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-4,输出电压、电流波形图：,Ma
2、rch 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-5,三相零式交交变频器：,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-6,应用领域： 大功率、低速交流传动 （轧钢机、矿井提升机、造纸、冶炼等） 分类： 单相、三相 桥式、零式 有环流、无环流 高频 ( f0 fi )、低频 ( f0 fi ),March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-7,本章主要内容 掌握交交变频电路的原理及电路，分析其优缺点。掌握三相周波变流器的有环流运行，了解倍频电路及电流型单相三相交交变频电路。 重点： 交交变频电路（周波变流器）的原理及电路。,March 30, 2000,北方交通大
3、学电气工程系,7-8,第四节 三相交交变频器,三相输入、三相输出应用普遍 常用零式及桥式交交变频器比较： 元件 整流 脉波 输出 谐波 功率 个数 形式 数 电压 含量 等级 零式18支 半波 少 低 较高 中等 桥式36支 全波 多 高 较低 大,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-9,三相输出各差120，基本原理相同。,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-10,i0 0正组工作，UP = Ud = 1.17U2cosP , 0 P ，UP 可正可负。 i0 0负组工作，UN = - Ud = - 1.17U2cosN 平均值 UN = UP ，N
4、 = - P 。,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-11,输出瞬时值 uN uP ， u = uP uN 。 u 在正、负组间产生环流，采用电抗器限制。,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-12,有环流运行方式： 目的：使正、负组输出电流平滑过渡。 特点：正、负组同时工作， 采用环流电抗器抑制组间环流。 优点：正、负组自动切换， 输出电流连续、平滑、无死区， 系统动态性能高，稳定性好 缺点：增加电抗器，成本高，损耗大。,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-13,无环流运行方式： 目的：取消电抗器，降低成本及损耗。 特点： i0
5、 0 时正组工作，封锁负组， i0 0 时负组工作，封锁正组。 优点：无组间环流，成本低，损耗小。 缺点：需要检测电流过零点，控制复杂， 控制失败时，造成组间电源短路， 输出电流存在死区，波形畸变。,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-14,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-15,交交变频器输出电压： 输出电压峰值： 输出电压有效值： 电压降系数： 改变 min ，可调节输出电压U0 。 min = 0 时， = 1 ，U0 = U0max = 0.83 U2 。,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-16,交交变频器控制方法：
6、 余弦交点法： 给定输出曲线与一余弦曲线相交，在交点处产生各晶闸管的触发脉冲。 改变给定曲线的频率和幅值，可控制输出电压的频率和大小。,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-17,交交变频器输出频率： f0 / fi = 1/2 时，半周期内有 6 脉波，谐波大 f0 / fi = 1/3 时，半周期内有 9 脉波，谐波较小 f0 / fi = 1/6 时，半周期内有 18 脉波，谐波小 为了减小谐波含量， 降低负载转矩脉动， 应保证 f0 / fi 1 / 3 ， 即 f0 16.7 Hz 。,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-18,交交变频器的功
7、率因数： 整流电路：cos = cos 交交变频器： 因为 0 ， 所以 cos cosmin ， cos = f ( , cos ) ， cos负载功率因数。 输入侧总功率因数：,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-19,交交变频器的优点： 无中间直流环节，损耗小，效率高。 开关器件采用晶闸管，以利于大功率应用， 采用电源自然换相，不需强迫换流电路。 可以实现能量反馈，使电机作四象限运行。 输出低频时，谐波含量小，负载转矩脉动低。 因此适用于大功率、低速交流传动领域。,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-20,交交变频器的缺点： 晶闸管元件数量多，
8、成本高，控制复杂。 最高输出频率受限制， f0 / fi 1 / 3 。 输入侧功率因数低，当输出电压较低时，功率因数更低。,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-21,第二节 倍频电路,一、三倍增频器 电阻负载，电压过零 时 T 自然关断。 一个周期六次换流，正、 负组轮流导通、关断。 f0 = 3 fi 输入功率因数低,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-22,二、负载换流的倍频器 R、L、C串联谐振，输出电流接近于正弦。 谐振半个周期后，晶闸管因 iT 0自然关断。 正、负组交替导通，产生交变电流。 正、负组间留有死区，以使晶闸管可靠关断。,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-23,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-24,输出频率 谐振频率 控制方法： 在每一个电流脉冲开始之前： 根据所需电流方向决定触发正组或负组 根据所需电流大小在三个输入电压中选择，并触发相应的晶闸管。 电压选择原则： 正组：选择最大正电压 负组：选择最大负电压,March 30, 2000,北方交通大学电气工程系,7-25,第五节 电流型交交变频电路,电流型输出交变电流 单相输入，三相输出 由两个电流型逆变器 反并联构成。 f0 / fi 1 / 3 时，晶闸 管可实现自然换流， 不需强迫换流电路。,