第3講-變頻器原理及應用

1、變頻器原理與應用（第2版）第2章1第第3講講變頻器原理與應用（第2版）第2章2總結總結 功率二極管（功率二極管（D D） 晶閘管（晶閘管（SCRSCR） 門極可關斷晶閘管（門極可關斷晶閘管（GTOGTO） 電力晶體管（電力晶體管（GTRGTR） 功率場效應晶體管（功率場效應晶體管（P-MOSFETP-MOSFET）變頻器原理與應用（第2版）第2章32.6 2.6 絕緣柵雙極晶體管（絕緣柵雙極晶體管（IGBTIGBT） 2.6.1 2.6.1 IGBTIGBT的結構的結構 a) b) c) d) a) b) c) d) 圖圖2-242-24IGBTIGBT結構示意圖、電路符號和等效電路結構示意圖

2、、電路符號和等效電路a) IGBTa) IGBT模塊模塊 b)IGBTb)IGBT結構示意圖結構示意圖c)c)電路符號電路符號d)d)等效電路等效電路變頻器原理與應用（第2版）第2章42.6.2 2.6.2 IGBTIGBT的基本特性的基本特性 1) 1) 傳輸特性傳輸特性 2) 輸出特性輸出特性 傳輸特性傳輸特性集電極電流集電極電流Ic-柵極柵極-發(fā)射極電壓發(fā)射極電壓UGEUGE輸出特性輸出特性集電極電流集電極電流Ic-集集-射極電壓射極電壓UCEUCEUCE變頻器原理與應用（第2版）第2章52.6.3 2.6.3 IGBTIGBT的主要參數(shù)（的主要參數(shù)（P26P26） 1)1)集電極集電極

3、- -發(fā)射極發(fā)射極額定額定電壓電壓U UCESCES 2)2)柵極柵極- -發(fā)射極發(fā)射極額定額定電壓電壓U UGESGES 3)3)額定額定集電極電流集電極電流I IC C， 4)4)集電極集電極- -發(fā)射極發(fā)射極飽和飽和電壓電壓U UEC(sat)EC(sat) 5)5)開關頻率（開關頻率（100kHz100kHz以下）以下）變頻器原理與應用（第2版）第2章62.6.4 2.6.4 IGBTIGBT的驅動電路的驅動電路 1）電壓驅動，2.55V的閾值電壓，有一個容性輸入阻抗，因此IGBT對柵極電荷非常敏感，故驅動電路必須很可靠，要保證有一個低阻抗值的放電回路，即驅動電路與IGBT的連線要盡量

4、短。 2）用內阻小的驅動源對柵極電容充放電，以保證柵極控制電壓有足夠陡的前后沿，使IGBT的開關損耗盡量小。IGBT開通后，柵極驅動源能提供足夠的功率，使IGBT不退出飽和而損壞。 3）驅動電路要能傳遞幾十kHz的脈沖信號。 4）驅動電平+UGE的選擇必須綜合考慮。在有短路過程的設備中 ，由于負載短路時的IC增大，IGBT能承受短路電流的時間減少，對其安全不利，因此UGE應取得小一些，一般為1215V。 5）在關斷過程中，為盡快抽取PNP管的存儲電荷，應施加一負偏壓UGE，但其受IGBT的G、E間的最大反向耐壓限制，一般取-1-10V。 6）在大電感負載下，IGBT的開關時間不能太短，以限制d

5、i/dt所形成的尖峰電壓，確保IGBT的安全。 7）由于IGBT在電力電子設備中多用于高壓場合，故驅動電路與控制電路在電位上應嚴格隔離。 8）IGBT的柵極驅動電路應簡單實用，其自身帶有對IGBT的保護功能，有較強的抗干擾能力。 變頻器原理與應用（第2版）第2章72.7 2.7 集成門極換流晶閘管集成門極換流晶閘管IGCTIGCT變頻器原理與應用（第2版）第2章82.8 2.8 智能功率模塊智能功率模塊(IPM)(IPM)變頻器原理與應用（第2版）第2章9本本 章章 小小 結結基礎知識基礎知識 重點：常用電力電子器件的基本特性重點：常用電力電子器件的基本特性電力電子器件簡介電力電子器件簡介常用

6、電力電子器件的基本特性常用電力電子器件的基本特性不控器件：不控器件：DIODE半控器件：半控器件：SCR，全控器件：全控器件：GTO，GTR, P.MOSFET復合器件：復合器件：IGBT，IGCT功率集成電路：功率集成電路：IPM變頻器原理與應用（第2版）第2章10第三章第三章 交交-直直-交變頻技術交變頻技術 圖3-1 交-直-交變頻器的主電路框圖交交-直直-交交變頻器：變頻器：主電路包括三個組成部分：主電路包括三個組成部分：整流電路整流電路中間電路中間電路逆變電路逆變電路變頻器原理與應用（第2版）第2章113.1 整流電路整流電路 3.1.1 3.1.1 不可控整流電路不可控整流電路 不

7、可控整流電路使用的元件：不可控整流電路使用的元件：功率二極管功率二極管，不可控整流電路按輸入交流電源的不可控整流電路按輸入交流電源的相數(shù)相數(shù)不同分：不同分：單相單相整流電路、整流電路、三相三相整流電路和整流電路和多相多相整流電路。整流電路。 1.組成：組成：三相橋式整流電路共有六只整流三相橋式整流電路共有六只整流二極管二極管，其中其中VD1、VD3、VD5三管子的三管子的陰極連接在一起，稱為陰極連接在一起，稱為共陰極組共陰極組；VD4、VD6、VD2三只管子的陽三只管子的陽 極連接在一起，稱為極連接在一起，稱為共陽極組共陽極組變頻器原理與應用（第2版）第2章12三相不可控三相不可控整流電路整流

8、電路分析分析2.2.原理：原理：共陰極組三只二極管共陰極組三只二極管VDVD1 1、VDVD3 3、D D5 5在在t t1 1、t t3 3、t t5 5換流導通；換流導通；共陽極組三只二極管共陽極組三只二極管VDVD2 2、VDVD4 4、VDVD6 6在在t t2 2、 t t4 4、t t6 6換流導通。換流導通。一個周期內，每只二極管導通一個周期內，每只二極管導通1 13 3周周期，即導通角為期，即導通角為120120。通過計算可得。通過計算可得到負載電阻到負載電阻 R RL L上的上的平均電壓平均電壓為：為：U Uo o = 2.34 = 2.34U U2 2 變頻器原理與應用（第

9、2版）第2章133.1.2 3.1.2 可控整流電路可控整流電路三相橋式全控整流電路，如圖三相橋式全控整流電路，如圖3-43-4所示。所示。 圖圖3-4 3-4 三相橋式可控整流電路三相橋式可控整流電路 1.組成：組成：三相橋式整流電路共有六只三相橋式整流電路共有六只晶閘晶閘管管，其中其中VT1、VT3、VT5三管子的三管子的陰極連接在一起，稱為陰極連接在一起，稱為共陰極組共陰極組；VT4、VT6、VT2三只管子的陽三只管子的陽 極連接在一起，稱為極連接在一起，稱為共陽極組共陽極組變頻器原理與應用（第2版）第2章142.2. 電路工作原理電路工作原理 三相三相交流電源電壓交流電源電壓u uR

10、R、u uS S、u uT T正半正半 波的波的自然換相點自然換相點為為1 1、3 3、5 5，負半波的，負半波的 自然換相點為自然換相點為2 2、4 4、6 6。 當當 0 0時，讓時，讓觸發(fā)電路觸發(fā)電路先后向各先后向各 自所控制的自所控制的6 6只晶閘管的只晶閘管的門極門極( (對應自然對應自然 換相點換相點) )送出觸發(fā)脈沖，即在三相電源送出觸發(fā)脈沖，即在三相電源 電壓正半波電壓正半波的的1 1、3 3、5 5點向共陰極組晶閘點向共陰極組晶閘 管管VTVT1 1、VTVT3 3、VTVT5 5 輸出觸發(fā)脈沖；在三相輸出觸發(fā)脈沖；在三相 電源電壓電源電壓負半波負半波的的2 2、4 4、6

11、6點向陽極組晶點向陽極組晶 閘管閘管VTVT2 2、VTVT4 4、VTVT6 6 輸出觸發(fā)脈沖，負載輸出觸發(fā)脈沖，負載 上所得到的整流輸出電壓上所得到的整流輸出電壓u ud d波形如圖波形如圖3-5b3-5b 所示的由三相電源線電壓所示的由三相電源線電壓u uRSRS、u uRTRT、u uSTST、 u uSRSR、u uTRTR和和u uRSRS的正半波所組成的的正半波所組成的包絡線包絡線 。 圖3-5b 三相橋式全控電路電壓波形 變頻器原理與應用（第2版）第2章153.3.可控整流電路控制原則可控整流電路控制原則 1) 1) 三相全控橋整流電路任一時刻必須有三相全控橋整流電路任一時刻必

12、須有兩只晶閘管同時兩只晶閘管同時導通導通，才能形成負載電流，其中一只在，才能形成負載電流，其中一只在共陽極共陽極組，另一只在組，另一只在共陰極共陰極組。組。 2) 2) 整流輸出電壓整流輸出電壓u ud d波形是由電源波形是由電源線電壓線電壓u uRSRS、u uRTRT、u uSTST、u uSRSR、u uTRTR和和u uRSRS的輪流輸出所組成的。晶閘管的的輪流輸出所組成的。晶閘管的導通順序導通順序為：為：（VTVT6 6和和VTVT1 1）（VTVT1 1和和VTVT2 2）（VTVT2 2和和VTVT3 3）（VTVT3 3和和VTVT4 4）（VTVT4 4和和VTVT5 5）（

13、VTVT5 5和和VTVT6 6）。）。 3) 3) 六只晶閘管中每管六只晶閘管中每管導通導通120120，每間隔，每間隔6060有一只晶有一只晶閘管換流。閘管換流。1）采用）采用單寬脈沖觸發(fā)單寬脈沖觸發(fā)，2）采用）采用雙窄脈沖觸發(fā)雙窄脈沖觸發(fā)。 4.4.對觸發(fā)脈沖的要求對觸發(fā)脈沖的要求變頻器原理與應用（第2版）第2章16 5.5.不同控制角時輸出電壓波形不同控制角時輸出電壓波形 6060時的電壓波形時的電壓波形 圖圖3-6 3-6 6060時的電壓波形時的電壓波形 三相橋式可控整流電路輸出電壓平均值計算三相橋式可控整流電路輸出電壓平均值計算三相橋式可控整流電路所帶負載為三相橋式可控整流電路所

14、帶負載為電感性電感性時，時，輸出電壓平均值輸出電壓平均值可用下式計算可用下式計算 U Ud d=2.34=2.34U U2 2coscos 變頻器原理與應用（第2版）第2章173.2 3.2 中間電路中間電路 變頻器的中間電路有變頻器的中間電路有濾波電路濾波電路和和制動電路制動電路等不同的形式。等不同的形式。 3.2.13.2.1濾波電路濾波電路 雖然利用整流電路可以從電網(wǎng)的交流電源雖然利用整流電路可以從電網(wǎng)的交流電源得到直流電壓得到直流電壓或直流電流，但是這種電壓或電流含有頻率為電源頻率或直流電流，但是這種電壓或電流含有頻率為電源頻率6 6倍倍的的紋波，紋波，則則逆變逆變后的交流電壓、電流也

15、產生后的交流電壓、電流也產生紋波紋波。因此，。因此，必須對整流電路的輸出進行必須對整流電路的輸出進行濾波濾波，以減少電壓或電流的波，以減少電壓或電流的波動。這種電路稱為濾波電路。動。這種電路稱為濾波電路。變頻器原理與應用（第2版）第2章181. 1. 電容濾波電容濾波 通常用大容量通常用大容量電容電容對整流電路輸出對整流電路輸出電壓電壓進行進行濾波濾波。由于電容量比。由于電容量比較大，一般采用較大，一般采用電解電容電解電容。 二極管整流器在電源接通時，電容中將流過較大的二極管整流器在電源接通時，電容中將流過較大的充電電流充電電流( (亦稱亦稱浪涌電流浪涌電流) )，有可能，有可能燒壞二極管燒壞

16、二極管，必須采取相應措施。圖，必須采取相應措施。圖3-73-7給出幾種給出幾種抑制浪涌電流抑制浪涌電流的方式。的方式。 a)a)接入交流電抗接入交流電抗 b)b)接入直流電抗接入直流電抗 c)c)串聯(lián)充電電阻串聯(lián)充電電阻 圖圖3-7 3-7 抑制浪涌電流抑制浪涌電流的方式的方式變頻器原理與應用（第2版）第2章19 采用大電容濾波后再送給逆變器，這樣可使加于負載上的采用大電容濾波后再送給逆變器，這樣可使加于負載上的電壓值不受電壓值不受負載變動的影響，基本保持恒定。該變頻電源類似于電壓源，因而稱負載變動的影響，基本保持恒定。該變頻電源類似于電壓源，因而稱為為電壓型變頻器電壓型變頻器。電壓型變頻器的

17、電路框圖如圖。電壓型變頻器的電路框圖如圖3-83-8所示。所示。電壓型變頻電壓型變頻器逆變電壓波形為方波，而電流的波形經(jīng)電動機負載的濾波后接近于器逆變電壓波形為方波，而電流的波形經(jīng)電動機負載的濾波后接近于正弦波，如圖正弦波，如圖3-9所示。所示。 圖3-8 電壓型變頻器的電路框圖 圖3-9 電壓型變頻器的電壓和電流波形 變頻器原理與應用（第2版）第2章202. 2. 電感濾波電感濾波 采用大容量采用大容量電感電感對整流電路輸出電流進行濾波，稱為對整流電路輸出電流進行濾波，稱為電感濾波電感濾波。由于。由于經(jīng)電感濾波后加于逆變器的經(jīng)電感濾波后加于逆變器的電流值穩(wěn)定不變電流值穩(wěn)定不變，所以輸出電流基

18、本不受負，所以輸出電流基本不受負載的影響，電源外特性類似電流源，因而稱為載的影響，電源外特性類似電流源，因而稱為電流型變頻器電流型變頻器。圖。圖3-10所所示為電流型變頻器的電路框圖。圖示為電流型變頻器的電路框圖。圖3-11所示為電流型變頻器輸出電壓及所示為電流型變頻器輸出電壓及電流波形。電流波形。 圖3-10 電流型變頻器的電路框圖 圖3-11 電流型變頻器輸出電壓及電流波形 變頻器原理與應用（第2版）第2章213. 3. 制動電路制動電路 利用設置在利用設置在直流回路直流回路中的中的制動電阻制動電阻吸收電動機的再生電能的方式稱吸收電動機的再生電能的方式稱為動力制動或為動力制動或再生制動再生

19、制動。 圖圖3-12為制動電路的原理圖。制動電路介于整流器和逆變器之間，為制動電路的原理圖。制動電路介于整流器和逆變器之間，圖中的制動單元包括圖中的制動單元包括晶體管晶體管VB、二極管二極管VDB和制動和制動電阻電阻RB。如果回饋。如果回饋能量較大或要求能量較大或要求強制動強制動，還可以選用接于，還可以選用接于H、G兩點上的外接制動電阻兩點上的外接制動電阻REB。 圖3-12為制動電路的原理圖變頻器原理與應用（第2版）第2章223.3 逆變電路的工作原理及基本形式逆變電路的工作原理及基本形式 3.3.1 3.3.1 逆變電路的工作原理逆變電路的工作原理 逆變電路也簡稱為逆變電路也簡稱為逆變器，

20、逆變器，圖圖3-13a 3-13a 所示為單相橋式逆變器，四個橋所示為單相橋式逆變器，四個橋臂由開關構成，輸入直流電壓臂由開關構成，輸入直流電壓E E，逆變器負載是電阻，逆變器負載是電阻R R。當將開關。當將開關S S1 1、S S4 4閉合，閉合，S S2 2、S S3 3斷開時，電阻上得到斷開時，電阻上得到左正右負左正右負的電壓；間隔一段時間后將的電壓；間隔一段時間后將開關開關S S1 1、S S4 4打開，打開，S S2 2、S S3 3閉合，電阻上得到閉合，電阻上得到右正左負右正左負的電壓。我們以的電壓。我們以頻頻率率f f交替切換交替切換S S1 1、S S4 4和和S S2 2、S

21、 S3 3，在電阻上就可以得到圖，在電阻上就可以得到圖3-13b3-13b所示的電壓所示的電壓波形。波形。 a) 單相橋式逆變電路單相橋式逆變電路 b) 工作電壓波形 圖3-13 逆變器工作原理 變頻器原理與應用（第2版）第2章233.3.2 逆變電路的基本型式逆變電路的基本型式 1.半橋半橋逆變電路逆變電路 圖圖3-14a 為半橋逆變電路原理圖，直流電壓為半橋逆變電路原理圖，直流電壓Ud加在兩個串聯(lián)的足夠大的電容加在兩個串聯(lián)的足夠大的電容兩端，并使得兩個電容的連接點為直流電源的兩端，并使得兩個電容的連接點為直流電源的中點中點，即每個電容上的電壓為，即每個電容上的電壓為Ud/2。由兩個導電臂交

22、替工作使負載得到交變電壓和電流，每個導電臂由一個。由兩個導電臂交替工作使負載得到交變電壓和電流，每個導電臂由一個功率晶體管與一個反并聯(lián)二極管所組成。功率晶體管與一個反并聯(lián)二極管所組成。 a) 半橋逆變電路半橋逆變電路 b) 工作波形工作波形圖圖3-14 半橋逆變電路及工作波形半橋逆變電路及工作波形變頻器原理與應用（第2版）第2章242. 全橋逆變電路全橋逆變電路 電路原理如圖電路原理如圖3-15a所示。直流電壓所示。直流電壓Ud接有大電容接有大電容C，電路中的，電路中的四個橋臂四個橋臂，橋，橋臂臂1、4和橋臂和橋臂2、3組成兩對，工作時，設組成兩對，工作時，設t2時刻之前時刻之前V1、V4導通

23、，負載上的電導通，負載上的電壓極性為壓極性為左正右負左正右負，負載電流，負載電流io由左向右由左向右。t2時刻給時刻給V1、V4關斷信號，給關斷信號，給V2、V3導通信號，則導通信號，則V1、V4關斷，但感性負載中的電流關斷，但感性負載中的電流io方向不能突變，于是方向不能突變，于是VD2、VD3導通續(xù)流，負載兩端電壓的極性為導通續(xù)流，負載兩端電壓的極性為右正左負右正左負。當。當t3時刻時刻io降至零時，降至零時，VD2-、VD3截止，截止，V2、V3導通，導通，io開始反向開始反向。同樣在。同樣在t4時刻給時刻給V2、V3關斷信號，給關斷信號，給V1、V4導通信號后，導通信號后，V2、V3關

24、斷，關斷，io方向不能突變，由方向不能突變，由VD1、VD4導通續(xù)流。導通續(xù)流。t5時刻時刻io降至零時，降至零時，VD1、VD4截止，截止，V1、V4導通，導通，io反向，如此反復循環(huán)，兩對交替反向，如此反復循環(huán)，兩對交替各導通各導通180。其輸出電壓。其輸出電壓uO和負載電流和負載電流iO見圖見圖3-15b 所示。所示。 a) 全橋逆變電路全橋逆變電路 b) 工作波形工作波形 變頻器原理與應用（第2版）第2章25第第4章章 交交-交變頻技術交變頻技術 4.1 4.1 單相輸出交單相輸出交- -交變頻電路交變頻電路 4.1.1 4.1.1 電路組成及基本工作原理電路組成及基本工作原理 圖圖4

25、-14-1是單相輸出交是單相輸出交-交變頻電路的原理框圖，電路交變頻電路的原理框圖，電路由由P P（正）組和（正）組和N N（負）組反并聯(lián)的晶閘管變流電路構成，（負）組反并聯(lián)的晶閘管變流電路構成，兩組變流電路接在同一個交流電源，兩組變流電路接在同一個交流電源，Z Z為負載為負載。 交交-交變頻器交變頻器輸出的方波輸出的方波 如圖如圖42所示。所示。 圖圖4-1 4-1 單相輸出交單相輸出交-交變頻電路的原理框圖交變頻電路的原理框圖 圖圖4-2 輸出的方波輸出的方波 變頻器原理與應用（第2版）第2章26 為了使輸出電壓的波形接近為了使輸出電壓的波形接近正弦波正弦波，可以按正弦規(guī)律，可以按正弦規(guī)律

26、對控制角對控制角 進行調制進行調制，即可得到如圖，即可得到如圖4 4-3-3所示的波形。調制所示的波形。調制方法方法是，在半個周期內讓變流器的是，在半個周期內讓變流器的控制角控制角 按按正弦規(guī)律正弦規(guī)律從從9090逐漸減小到逐漸減小到0 0或某個值，然后再逐漸增大到或某個值，然后再逐漸增大到9090。 圖圖4 4-3-3 單相輸出交單相輸出交-交變頻電路輸出交流電壓波形交變頻電路輸出交流電壓波形 變頻器原理與應用（第2版）第2章274.1.2 感阻性負載時的相控調制感阻性負載時的相控調制 如果把交如果把交-交變頻電路理想化，忽略變流電路換相時交變頻電路理想化，忽略變流電路換相時輸出電壓的脈動分

27、量，就可以把電路等效為圖輸出電壓的脈動分量，就可以把電路等效為圖4-4a所示的所示的正弦波交流電源和二極管的串聯(lián)。其中交流電源表示變流正弦波交流電源和二極管的串聯(lián)。其中交流電源表示變流電路可輸出電路可輸出交流正弦電壓交流正弦電壓，二極管二極管體現(xiàn)了變流電路只允許體現(xiàn)了變流電路只允許電流電流單方單方向流過。向流過。 圖圖4- 44- 4a 理想化交理想化交-交變頻電路交變頻電路 變頻器原理與應用（第2版）第2章284.1.2 感阻性負載時的相控調制感阻性負載時的相控調制 圖圖4-4b給出了一個周期內負載電壓、電流波形及正負兩組變流電給出了一個周期內負載電壓、電流波形及正負兩組變流電路的電壓、電流

28、波形。路的電壓、電流波形。 圖圖4-44-4b 整流與逆變狀態(tài)波形整流與逆變狀態(tài)波形 變頻器原理與應用（第2版）第2章29 圖圖4- 5 4- 5 單相輸出交單相輸出交- -交變頻電路輸出電壓和電流的波形圖交變頻電路輸出電壓和電流的波形圖負組負組逆變逆變正組整流正組整流正組正組逆變逆變負組整流負組整流變頻器原理與應用（第2版）第2章304.1.3 輸入輸出特性輸入輸出特性 1輸出上限頻率輸出上限頻率 就常用的就常用的6脈波三相橋式電路而言，一般認為，輸出脈波三相橋式電路而言，一般認為，輸出上限頻率不高于電網(wǎng)頻率的上限頻率不高于電網(wǎng)頻率的1/31/2。電網(wǎng)為。電網(wǎng)為50Hz時，交時，交-交變頻電

29、路的交變頻電路的輸出上限頻率約為輸出上限頻率約為20Hz。 2. 輸入功率因數(shù)輸入功率因數(shù) 交交-交變頻電路采用的是相位控制方式，因此其輸入交變頻電路采用的是相位控制方式，因此其輸入電流的相位總是滯后于輸入電壓，需要電網(wǎng)提供無功功率。電流的相位總是滯后于輸入電壓，需要電網(wǎng)提供無功功率。從圖從圖4-3可以看出，在輸出電壓的一個周期內，可以看出，在輸出電壓的一個周期內，角是以角是以90為中心而前后變化的。輸出電壓比越小，半周期內為中心而前后變化的。輸出電壓比越小，半周期內的平均值越靠近的平均值越靠近90，位移因數(shù)越低。另外，負載的功率，位移因數(shù)越低。另外，負載的功率因數(shù)因數(shù)越低越低，輸入功率因數(shù)也

30、越低。，輸入功率因數(shù)也越低。 變頻器原理與應用（第2版）第2章31交交- -交變頻器的交變頻器的特點特點 1) 1) 因為是直接變換，沒有中間環(huán)節(jié)，所以比一般的變因為是直接變換，沒有中間環(huán)節(jié)，所以比一般的變頻器頻器效率要高效率要高。 2) 2) 由于其交流輸出電壓是直接由交流輸入電壓波的某由于其交流輸出電壓是直接由交流輸入電壓波的某些部分包絡所構成，因而其輸出頻率比輸入交流電源的些部分包絡所構成，因而其輸出頻率比輸入交流電源的頻頻率低率低得多，輸出得多，輸出波形較好波形較好。 3) 3) 由于變頻器按電網(wǎng)電壓過零由于變頻器按電網(wǎng)電壓過零自然換相自然換相，故可采用，故可采用普普通晶閘管通晶閘管。

31、 4) 4) 由于輸出上限頻率不高于電網(wǎng)頻率的由于輸出上限頻率不高于電網(wǎng)頻率的1/31/31/21/2，因因受電網(wǎng)頻率限制，通常輸出電壓的受電網(wǎng)頻率限制，通常輸出電壓的頻率較低頻率較低。 5) 5) 交交-交變頻電路采用的是交變頻電路采用的是相位控制方式相位控制方式，因此其輸，因此其輸入電流的相位總是滯后于輸入電壓，需要電網(wǎng)提供無功功入電流的相位總是滯后于輸入電壓，需要電網(wǎng)提供無功功率。率。功率因數(shù)較低功率因數(shù)較低，特別是在低速運行時更低，需要適當，特別是在低速運行時更低，需要適當補償。補償。 變頻器原理與應用（第2版）第2章324.2 4.2 三相輸出交三相輸出交- -交變頻電路交變頻電路

32、三相輸出交三相輸出交-交變頻電路主要應用于交變頻電路主要應用于大功率交流電機大功率交流電機調速系統(tǒng)，三相輸出調速系統(tǒng)，三相輸出交交-交變頻電路是由交變頻電路是由三組三組輸出電壓相位各差輸出電壓相位各差12120 0的的單相單相交交-交交變頻電路組成的，變頻電路組成的，所以其控制原理與所以其控制原理與單相單相交交-交變頻電路相同。下面簡單介紹一下三交變頻電路相同。下面簡單介紹一下三相相交交-交變交變頻電路接線方式。頻電路接線方式。 4.2.1 4.2.1 公共交流母線進線方式公共交流母線進線方式 圖圖4-6 公共交流母線進線方式的三相交公共交流母線進線方式的三相交-交變頻電路簡圖交變頻電路簡圖變

33、頻器原理與應用（第2版）第2章334.2.2 4.2.2 輸出星形聯(lián)結方式輸出星形聯(lián)結方式 圖圖4-7 4-7 輸出星形聯(lián)結方式的輸出星形聯(lián)結方式的三三相相交交- -交變頻電路原理圖交變頻電路原理圖優(yōu)點：優(yōu)點：效率高效率高接近正弦波接近正弦波缺點：缺點：接線復雜接線復雜輸出頻率低輸出頻率低功率因數(shù)低功率因數(shù)低輸入電流諧波大輸入電流諧波大應用：大容量低速應用：大容量低速變頻器原理與應用（第2版）第2章34本本 章章 小小 結結 交交-交變頻就是把電網(wǎng)頻率的交流電變換成交變頻就是把電網(wǎng)頻率的交流電變換成可調頻率的交流電，此類變頻器能量轉換效率可調頻率的交流電，此類變頻器能量轉換效率較高，多應用于大功率的三相異步電動機和同較高，多應用于大功率的三相異步電動機和同步電動機的步電動機的低速變頻調速低速變頻調速。但由于交。但由于交- -交變頻輸交變頻輸出頻率低（一般為電網(wǎng)頻率的出頻率低（一般為電網(wǎng)頻率的1/31/31/21/2）和功）和功率因數(shù)低，使其應用受到限制。率因數(shù)低，使其應用受到限制。 變頻器原理與應用（第2版）第2章35思考題思考題P32-1P44-1P52-4交作業(yè)時間：交作業(yè)時間：3月月20日日變頻器原理與應用（第2版）第2章36第第5章章 高（中）壓變頻器高（中）壓變頻器 5.1 5.1 高（中）壓變