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1、网络教育学学院专 科 生生 毕 业 大 作 业题目： 交交变频器器的研究 学习中心： 福建建瓯瓯奥鹏学习习中心118B 层 次： 高高中起点专专科 专 业： 电气气工程及其其自动化 年 级：20010 年 春 季 学 号： 201100366751003 学 生： 赵洪洪超 指导教师： 唐唐瑶 完成日期：20122 年 2 月 日日内容摘要变频器是应应用变频技技术与微电电子技术，通通过改变电电机工作电电源频率方方式来控制制交流电动动机的电力力控制设备备。变频器的的作用是改改变交流电电机供电的的频率和幅幅值，因而而改变其运运动磁场的的周期，达达到平滑控控制电动机机转速的目目的。变频频器的出现现，
2、使得复复杂的调速速控制简单单化，用变变频器+交交流鼠笼式式感应电动动机组合替替代了大部部分原先只只能用直流流电机完成成的工作，缩缩小了体积积，降低了了维修率，使使传动技术术发展到新新阶段。在在使用上，变变频器主要要起到软起起动、变频频调速、提提高运转精精度、节能能、改变功功率因素、过过流/过压压/过载保保护等功能能。 目 录内容摘要11引 言12 毕业业大作业的的写作规格格32.1 毕业大作作业装订要要求32.2 毕业大作作业内容简简述4参考文献44引 言变频器是应应用变频技技术与微电电子技术，通通过改变电电机工作电电源频率方方式来控制制交流电动动机的电力力控制设备备。变频器的的作用是改改变交
3、流电电机供电的的频率和幅幅值，因而而改变其运运动磁场的的周期，达达到平滑控控制电动机机转速的目目的。变频频器的出现现，使得复复杂的调速速控制简单单化，用变变频器+交交流鼠笼式式感应电动动机组合替替代了大部部分原先只只能用直流流电机完成成的工作，缩缩小了体积积，降低了了维修率，使使传动技术术发展到新新阶段。在在使用上，变变频器主要要起到软起起动、变频频调速、提提高运转精精度、节能能、改变功功率因素、过过流/过压压/过载保保护等功能能。 单相交交变频器 1 单相交交变频器1.1 晶闸管交交变频电路，也称周波变流器(Cycloconvertor) 把电网频率的交流电变成可调频率的交流电的变流电路，属
4、于直接变频电路。 广泛用于大功率交流电动机调速传动系统，实际使用的主要是三相输出交交变频电路。 1.1.11 电路构成成由P组和和N组反并并联的晶闸闸管变流电电路构成，和和四象限变变流电路相相同变流器PP和N都是是相控整流流电路单相交交变变频电路原原理图和输输出电压波波形1.1.22工作原理理 1) P组工作作时，负载载电流io为正N组工作作时，io为负两组变流流器按一定定的频率交交替工作，负负载就得到到该频率的的交流电2) 改变变切换频率率，就可改改变输出频频率wo3) 改变变变流电路路的控制角角a，就可以以改变交流流输出电压压幅值为使uoo波形接近近正弦，可可按正弦规规律对a角进行调调制在
5、半个周期期内让P组组a 角按正正弦规律从从90减到0或某个值值，再增加加到90，每个控控制间隔内内的平均输输出电压就就按正弦规规律从零增增至最高，再再减到零4) uoo由若干段段电源电压拼拼接而成，在在uo一个周期期内，包含含的电源电电压段数越越多，其波波形就越接接近正弦波波。1.1.3 整流与逆变工作状态阻感负载为例，也适用于交流电动机负载。把交交变频电路理想化，忽略变流电路换相时uo的脉动分量，就可把电路等效成图4-19a所示的正弦波交流电源和二极管的串联。 理想化交交变频电路的整流和逆变工作状态1.1.44 工作作状态 1） t1tt3期间：io正半半周，正组组工作，反反组被封锁锁。t1
6、 tt2： uuo和ioo均为正，正正组整流，输输出功率为为正。t2 t3 ： uo反反向， iio仍为正正，正组逆逆变，输出出功率为负负。t3 t5期间间： ioo负半周，反反组工作，正正组被封锁锁。t3 t4 ：uo和iio均为负负，反组整整流，输出出功率为正正。t4 t5 ： uo反反向， iio仍为负负，反组逆逆变，输出出功率为负负。 1.1.5 输出出正弦波电电压的调制制方法 介绍最基基本的、广广泛使用的的余弦交点点法。 设Udd0为a = 0时时整流电路路的理想空空载电压，则则有 每次控制时时a角不同同， 表表示每次控控制间隔内内uo的平平均值余弦交点法法基本公式式 余弦交点法法图
7、解线电压uaab、 uuac 、 ubc 、 ubba 、 uca和和ucb依依次用u11 uu6表示。相邻两个线线电压的交交点对应于于a =00。u1u66所对应的的同步信号号分别用uus1uus6表示示余弦交点点法原理us1uus6比相相应的u11u6超超前30，us11us66的最大值值和相应线线电压a =0的时时刻对应。以a =00为零时刻刻，则uss1uss6为余弦弦信号。希望输出电电压为uoo，则各晶晶闸管触发发时刻由相相应的同步步电压uss1uss6的下降降段和uoo的交点来来决定。不同g 时时，在uoo一周期内内， a 随 w ot 变变化的情况况。图911)， g 较小小，即
8、输出出电压较低低时，a只只在离900很近的范范围内变化化，电路的的输入功率率因数非常常低。1.1.66 输入输输出特性1.1.66.1 输出上限限频率1）输出频频率增高时时，输出电电压一周期期所含电网网电压段数数减少，波波形畸变严严重。2）电压波波形畸变及及其导致的的电流波形形畸变和转转矩脉动是是限制输出出频率提高高的主要因因素。就输出波形形畸变和输输出上限频频率的关系系而言，很很难确定一一个明确的的界限。3） 当采采用6脉波波三相桥式式电路时，输输出上限频频率不高于于电网频率率的1/331/22。电网频频率为500Hz时，交交交变频电电路的输出出上限频率率约为200Hz。1.1.66.2 输
9、入功率率因数 1) 输入电电流相位滞滞后于输入入电压，需需要电网提提供无功功功率。一周期内， a角以990为中心变变化。负载功率因数（超前）负载功率因数（滞后）输入位移因数2) 输出出电压比gg 越小，半半周期内aa的平均值值越靠近990。3) 负载载功率因数数越低，输输入功率因因数也越低低。4) 不论论负载功率率因数是滞滞后的还是是超前的，输输入的无功功电流总是是滞后。 单相交交交变频电路路的功率因因数1.1.66.3 输输出电压谐谐波1)输出电电压的谐波波频谱非常常复杂，既既和电网频频率fi以以及变流电电路的脉波波数有关，也也和输出频频率fo有有关。 2)采用用三相桥时时，输出电电压所含主主要谐波的的频率为6fiffo，6ffi3fo，66fi5fo，12fifo，112fi3fo，112fi5fo，3)采用无无环流控制制方式时，由由于电流方方向改变时时死区的影影响，将增增加5foo、7foo等次谐波波。1.1.66.4 输入电流流谐波1) 输入入电流波形形和可控整整流电路的的输入波形形类似，但但其幅值和和相位均按按正弦规律律被调制。交交变频电路主要应用于大功率交流电机调速系统，使用的是三相交交变频电路。2)采用三三相桥式电电路的交交交 2 三相交交交变频电路路 交交变频电路主要应用于大功率交流电机调速系统，使用的是三相交交变频电路。变频电路输输入电流谐谐波频率