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　　不同系列交-直-交变频器内部的主体电路基本相同，变频调速过程中出现的许多现象都可通过主体电路来进行分析。

　　交-直变换电路就是整流和滤波电路，其任务是把电源的三相(或单相)交流电变换成平稳的直流电。由于整流后的直流电压较高，且不允许再降低，因此在电路结构上具有其特殊性。

　　在SPWM变频器中大多采用桥式全波整流电路，在中、小容量的变频器中整流器件采用不可控的整流二极管或二极管模块，如下图所示变频器交-直变换电路中的VD1~ VD6。当三相线V时，整流后的峰值电压为537V，平均电压为515V。

　　在上图中，滤波电路是指CF1和CF2。由于受到电解电容的电容量和耐压能力的限制，滤波电路通常由若干个电容器并联成一组，又由两个电容器组CF1和CF2串联而成。因为电解电容器的电容量有较大的离散性，故电容器组CF1和CF2的电容量不能完全相等。其结果是各电容器组承受的电压UD1和UD2不相等，使承受电压较高一侧的电容器组容易损坏。为了使UD1和UD2相等，在CF1和CF2旁各并联一个阻值相等的均压电阻RC1和RC2。

　　1）在上图中，限流电路是指串接在整流桥和滤波电容器之间，由限流电阻RL和短路开关SL组成的并联电路。

　　2）限流电阻RL的作用是：变频器在接入电源之前，滤波电容器CF(由CF1和CF2串联而成)上的直流电压UD=0。因此,变频器刚接入电源的瞬间,将有一个很大的冲击电流经整流流向滤波电容，可能损坏整流桥。如果电容器的容量很大，还会使电源电压瞬间下降而形成对电网的干扰。限流电阻RL是为了削弱该冲击电流而串接在整流桥和滤波电容间的。

　　3）短路开关SL的作用是：如果限流电阻RL长期接在电路内，会影响直流电压UD和变频器输出电压的大小。所以，当UD增大到一定程度时，令短路开关SL接通，把RL切出电路。SL大多由晶闸管构成，在容量较小的变频器中常由继电器的触点构成。

　　电源指示灯HL除了表示电源是否接通外，还有一个十分重要的功能，即在变频器切断电源后，表示滤波电容器CF上的电荷是否已经释放完毕。

　　由于CF的容量较大，而切断电源又必须在逆变电路停止工作的状态下进行，所以CF没有快速放电的回路，其放电时间往往长达数分钟。又由于CF上的电压较高，如果不放完电，对人身安全将构成威胁，故在维修变频器时，必须等HL完全熄灭后才能接触变频器内部的导电部分。所以，HL也具有提示保护的作用。

　　逆变桥电路的功能是把直流电转换成三相交流电。逆变桥电路由下图中的开关器件 V1~V6 构成。目前中、小容量的变频器中，开关器件大部分使用IGBT管。

　　逆变管在关断和导通的瞬间，其电压和电流的变化率是很大的，有可能使逆变管受到损害。因此，每个逆变管旁还应接入缓冲电路，以减缓电压和电流的变化率。缓冲电路的结构因逆变管的特性和容量等的不同而有较大差异，下图所示的是比较典型的一种缓冲电路(由R01~~R06~、C01~~C06~、VD01~~VD06~构成)。

　　逆变管 V1V6每次由导通状态转换成截止状态的过程中，集电极和发射极之间的电压UCE将极为迅速地由近乎0V上升至UD~。在此过程中，电压增长率是很高的，很容易导致逆变管损坏。C01~~C06的功能便是减小V1V6在关断时的电压增长率。

　　V1V6每次由截止状态转换为导通状态时，C01C06上所充的电压(等于UD)将向V1V6 放电。放电电流的初始值是很大的，并且将迭加到负载电流上，导致V1V6 损坏。电阻R01R06就是用来限制C01~~C06对V1~V6的放电电流的。

　　限流电阻R01~~R06的接入，又会影响C01C06在V1V6关断时限制电压增长率的效果，VD01VD06接入后，在V1V6的关断过程中，使R01R06不起作用。

　　在变频调速系统中，电动机的降速和停机是通过逐渐减小频率来实现的。在频率刚减小的瞬间，电动机的同步转速随之下降，而由于机械惯性的原因，电动机的转速未变。当同步转速低于转子转速时，转子绕组切割磁力线的方向相反了，转子电流的相位几乎改变了180°,使电动机处于发电状态，也称为再生制动状态。

　　电动机再生的电能经续流二极管(上图中的VD7VD12)全波整流后反馈到直流电路中。由于直流电路的电能无法回输给电网，只能由CF1和CF2~吸收，使直流电压升高为“泵升电压”。过高的直流电压将使变流器件受到损害。因此，当直流电压超过一定值时，就要求提供一条放电回路，将再生的电能消耗掉，这一条放电回路就是能耗制动电路。

　　制动电阻RB用于消耗掉直流电路中的多余电能，使直流电压保持平稳。制动单元BV的功能是控制放电回路的工作，具体地说，当直流回路的电压UD超过规定的限值时，VB导通，使直流回路通过RB释放能量，降低直流电压；而当UD在正常范围内时，VB将可靠截止，以避免不必要的能量损失。

　　1、交-交变频器又称为直接变频器。交-交变频器输出电压是依靠调节反并联整流桥晶闸管的触发相位来实现的，输出频率则取决于输出端A、B、C各组间的换流频率。根据输出电压波形的不同，交-交变频器可分为120°导通型方波电流源变频器、180°导通型正弦波电压源变频器。

　　2、矢量控制变频调速系统可以使异步电动机的调速具有和直流电动机相媲美的高精度和快速响应能力。矢量控制变频调速系统能适应恶劣的工作环境，可应用于要求高速响应的工作机械、高精度的电力拖动装置。

　　1引言 随着微电子技术和现代控制理论在交流变频调速系统中的应用，变频器(或逆变器)的性能也得到飞跃性的提高，并越来越广泛地应用于工业生产和日常工作的许多领域之中。但是，变频器输出的具有陡上升沿或下降沿的脉冲电压却在电动机接线端子及绕组上产生了过电压，造成电动机绕组绝缘的过早破坏。试验研究表明，很高的电压上升率(dv/dt)在电动机绕组上产生极不均匀的电压分布，且随着变频器与电动机之间电缆(线)长度的增加，在电动机接线端子上产生高频振荡的过电压，当电缆长度超过某一临界值后，电动机端子上过电压的幅值达到变频器输出电压的2倍，长时间重复性的电压应力的作用将导致电动机绕组匝间绝缘的过早破坏。 为了降低电动机端子上高频振荡的过电压，最适

　　电动机端子上电压波形的影响 /

　　一、变频调速系统的控制电路功能 以采用外接电位器调速为例，控制电路如图1所示。其中，接触器KM用于接通变频器的电源，由SB1和SB2控制。继电器KA1用于正转，由SF和ST控制；KA2用于反转，由SR和ST控制。 正转和反转只有在变频器接通电源后才能进行，变频器只有在正反转都不工作时才能切断电源。由于车床要有点动环节，故在电路中增加了点动控制按钮SJ和继电器KA3 二、龙门刨床控制电路 （1）主回路 龙门创床的主回路如图2所示。其龙门刨床的主回路工作过程如下所述。 ① 创台往复电动机（MM）。由变频器UF1控制，变频器的通电和断电由空气断路器QF1和接触器KM1控制；刨台前进和后退的转速大小分别由电位器RP1和RP2控

　　功能 /

　　交流变频装置做为调速装置应用于很易使用又不方便调速的交流电机上，无论是从工艺要求还是电气节能的需要，都在改变以往交流机不易调速的状况。同样，潜油电泵做为油田深井抽油机的动力，无论出自于工艺的要求，还是节电的需要，使用变频调速技术驱动，都感到大有益处。但由于过去所用的技术方案不甚理想，故应用面尚不太广。本文的技术方案是目前世界上的先进技术，具有较好的应用前景。 1.1 潜油电泵采用变频技术调速驱动是其最佳传动方案 潜油电泵是油井井下工作的多级离心泵，是一种较新的机械采油设备之一。油泵是长期连续工作于2～3km井下高温、强腐蚀的恶劣环境中，由于深入油层，故工作效率较高，近年来油田应用愈加广泛。其功率均不太大，一般

　　泵系统设计 /

　　1 引言     随着电力电子技术、计算机技术和超大规模集成电路技术的快速发展，变频调速系统趋向数字化和高集成度方向发展。传统的分立元器件逐渐被高可靠性的集成元器件所代替：一方面可以减少设计电路的元器件的数量，提高设计效率和缩短开发周期，另一方面，可以大大提高系统的可靠性。因此，集成元器件的应用越来越广泛。在变频调速系统如工业洗衣机，变频家电等控制系统中，功率驱动器件是必不可少的，智能功率模块（ipm）就是一个典型的高度集成的功率驱动器件，由于其体积小、集成功能多、成本低、可靠性高和使用方便等诸多优点，在中、小功率交流变频调速器中已大量使用。本文对单电源 ipm模块在变频调速中的应用进行详细的阐述，并结合具

　　中的应用 /

　　1、针对铁路提速的需要，开发交流电传动工程作业机车是相当必要的。该车设计要求应具有两种运行方式：即高速、长距离牵引运行状态和超低速稳定作业运行状态。目前国内使用的工程作业机车，一方面没有采用交流电传动，另一方面都不具备这种性能要求。 2、牵引电机的特性 从电机原理中已知，异步电动机典型的转矩——转速特性。电机转子在同步转速时，转矩为0;当转差率很小时，转矩随速度的减小，即转差率的增加，近乎直线变化。当转差率S为正时，为电动转矩;转差率为负时，为制动(发电)转矩。转差率为转差频率(转子电流的频率)与定子电流频率F1之比： S=ΔF/F1(1) 异步电动机转子的旋转频率F2，如果能够测量计算出来，根据负载对转矩的需

　　1、 包头稀土铝业有限责任公司是一家大型现代化铝电一体化工厂，一期工程于2003年10月28日投产。目前已形成88万吨/年产能，配套建设的热电机组已经陆续建成。包头希铝各项经济技术指标在国内领先，是一个高起点、大容量、低污染的大型现代化工业企业。该项目被中国光彩事业促进会列入全国光彩事业重点项目。公司铝电和生物工程循环产业链，具有独特的竞争力，被授予内蒙古自治区级循环经济园区。 包头希望铝业热电厂总装机容量1320MW，电厂一期4*155MW机组、二期2*350MW机组已全部并网发电。电厂现有2台155MW凝汽式发电机机组运行，随着电网内大机组的相继投产，该厂的调峰任务越来越重，峰谷差日益增大，根据现场运行资料统计，155MW

　　系统应用情况及工作原理 /

　　1 将从三个方面来讨论如何提高变频调速系统的可靠性。 (1)提高变频器本身质量和可靠性。 变频器生产厂商如何根据用户高可靠性的要求制造出性能稳定，运行可靠，价格合理的产品满足市场需求也是这个产品或这个产业能否持续发展的关键。 具体要求有下列几项: ① 变频器的 电路 结构应力求简单可靠 a.首选采用真正的高一高(交-直-交)直接变频主电路。 b.功率单元愈少愈。