第3讲-变频器原理及应用教材课件

第第3讲讲1变频器原理与应用（第2版）第2章总结总结功率二极管（功率二极管（D D）晶闸管（晶闸管（SCRSCR）门极可关断晶闸管（门极可关断晶闸管（GTOGTO）电力晶体管（电力晶体管（GTRGTR）功率场效应晶体管（功率场效应晶体管（P-MOSFETP-MOSFET）2变频器原理与应用（第2版）第2章2.6 2.6 绝缘栅双极晶体管（绝缘栅双极晶体管（IGBTIGBT）2.6.1 2.6.1 IGBTIGBT的结构的结构 a)b)c)d)a)b)c)d)图图2-242-24IGBTIGBT结构示意图、电路符号和等效电路结构示意图、电路符号和等效电路a)IGBTa)IGBT模块模块 b)IGBTb)IGBT结构示意图结构示意图c)c)电路符号电路符号d)d)等效电路等效电路3变频器原理与应用（第2版）第2章2.6.2 2.6.2 IGBTIGBT的基本特性的基本特性 1)1)传输特性传输特性 2)输出特性输出特性 传输特性传输特性集电极电流集电极电流Ic栅极栅极发射极电压发射极电压UGEUGE输出特性输出特性集电极电流集电极电流Ic集集射极电压射极电压UCEUCEUCE4变频器原理与应用（第2版）第2章2.6.3 2.6.3 IGBTIGBT的主要参数（的主要参数（P26P26）1)1)集电极集电极-发射极发射极额定额定电压电压UCES 2)2)栅极栅极-发射极发射极额定额定电压电压UGES 3)3)额定额定集电极电流集电极电流IC，4)4)集电极集电极-发射极发射极饱和饱和电压电压UEC(sat)5)5)开关频率（开关频率（100kHz100kHz以下）以下）5变频器原理与应用（第2版）第2章2.6.4 2.6.4 IGBTIGBT的驱动电路的驱动电路 1）电压驱动，2.55V的阈值电压，有一个容性输入阻抗，因此IGBT对栅极电荷非常敏感，故驱动电路必须很可靠，要保证有一个低阻抗值的放电回路，即驱动电路与IGBT的连线要尽量短。2）用内阻小的驱动源对栅极电容充放电，以保证栅极控制电压有足够陡的前后沿，使IGBT的开关损耗尽量小。IGBT开通后，栅极驱动源能提供足够的功率，使IGBT不退出饱和而损坏。3）驱动电路要能传递几十kHz的脉冲信号。4）驱动电平+UGE的选择必须综合考虑。在有短路过程的设备中，由于负载短路时的IC增大，IGBT能承受短路电流的时间减少，对其安全不利，因此UGE应取得小一些，一般为1215V。5）在关断过程中，为尽快抽取PNP管的存储电荷，应施加一负偏压UGE，但其受IGBT的G、E间的最大反向耐压限制，一般取-1-10V。6）在大电感负载下，IGBT的开关时间不能太短，以限制di/dt所形成的尖峰电压，确保IGBT的安全。7）由于IGBT在电力电子设备中多用于高压场合，故驱动电路与控制电路在电位上应严格隔离。8）IGBT的栅极驱动电路应简单实用，其自身带有对IGBT的保护功能，有较强的抗干扰能力。6变频器原理与应用（第2版）第2章2.7 2.7 集成门极换流晶闸管集成门极换流晶闸管IGCTIGCT7变频器原理与应用（第2版）第2章2.8 2.8 智能功率模块智能功率模块(IPM)(IPM)8变频器原理与应用（第2版）第2章本本 章章 小小 结结基础知识基础知识 重点：常用电力电子器件的基本特性重点：常用电力电子器件的基本特性电力电子器件简介电力电子器件简介常用电力电子器件的基本特性常用电力电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复合器件：复合器件：IGBT，IGCT功率集成电路：功率集成电路：IPM9变频器原理与应用（第2版）第2章第三章第三章 交交-直直-交变频技术交变频技术 图3-1 交-直-交变频器的主电路框图交交直直交交变频器：变频器：主电路包括三个组成部分：主电路包括三个组成部分：整流电路整流电路中间电路中间电路逆变电路逆变电路10变频器原理与应用（第2版）第2章3.1 整流电路整流电路 3.1.1 3.1.1 不可控整流电路不可控整流电路 不可控整流电路使用的元件：不可控整流电路使用的元件：功率二极管功率二极管，不不可可控控整整流流电电路路按按输输入入交交流流电电源源的的相相数数不不同同分分：单单相相整整流流电电路路、三相三相整流电路和整流电路和多相多相整流电路。整流电路。1.组成：组成：三相桥式整流电路共有六只整流三相桥式整流电路共有六只整流二极管二极管，其中其中VD1、VD3、VD5三管子的三管子的阴极连接在一起，称为阴极连接在一起，称为共阴极组共阴极组；VD4、VD6、VD2三只管子的阳三只管子的阳 极连接在一起，称为极连接在一起，称为共阳极组共阳极组11变频器原理与应用（第2版）第2章三相不可控三相不可控整流电路整流电路分析分析2.2.原理：原理：共阴极组三只二极管共阴极组三只二极管VDVD1 1、VDVD3 3、D D5 5在在t t1 1、t t3 3、t t5 5换流导通；换流导通；共阳极组三只二极管共阳极组三只二极管VDVD2 2、VDVD4 4、VDVD6 6在在t t2 2、t t4 4、t t6 6换流导通。换流导通。一个周期内，每只二极管导通一个周期内，每只二极管导通1 13 3周周期，即导通角为期，即导通角为120120。通过计算可得。通过计算可得到负载电阻到负载电阻 R RL L上的上的平均电压平均电压为：为：U Uo o=2.34=2.34U U2 2 12变频器原理与应用（第2版）第2章3.1.2 3.1.2 可控整流电路可控整流电路三相桥式全控整流电路，如图三相桥式全控整流电路，如图3-43-4所示。所示。图3-4 3-4 三相三相桥式可控整流式可控整流电路路 1.组成：组成：三相桥式整流电路共有六只三相桥式整流电路共有六只晶闸晶闸管管，其中其中VT1、VT3、VT5三管子的三管子的阴极连接在一起，称为阴极连接在一起，称为共阴极组共阴极组；VT4、VT6、VT2三只管子的阳三只管子的阳 极连接在一起，称为极连接在一起，称为共阳极组共阳极组13变频器原理与应用（第2版）第2章2.2.电路工作原理电路工作原理 三相三相交流电源电压交流电源电压u uR R、u uS S、u uT T正半正半 波的波的自然换相点自然换相点为为1 1、3 3、5 5，负半波的，负半波的 自然换相点为自然换相点为2 2、4 4、6 6。当当0 0时，让时，让触发电路触发电路先后向各先后向各 自所控制的自所控制的6 6只晶闸管的只晶闸管的门极门极(对应自然对应自然 换相点换相点)送出触发脉冲，即在三相电源送出触发脉冲，即在三相电源 电压正半波电压正半波的的1 1、3 3、5 5点向共阴极组晶闸点向共阴极组晶闸 管管VTVT1 1、VTVT3 3、VTVT5 5 输出触发脉冲；在三相输出触发脉冲；在三相 电源电压电源电压负半波负半波的的2 2、4 4、6 6点向阳极组晶点向阳极组晶 闸管闸管VTVT2 2、VTVT4 4、VTVT6 6 输出触发脉冲，负载输出触发脉冲，负载 上所得到的整流输出电压上所得到的整流输出电压u ud d波形如图波形如图3-5b3-5b 所示的由三相电源线电压所示的由三相电源线电压u uRSRS、u uRTRT、u uSTST、u uSRSR、u uTRTR和和u uRSRS的正半波所组成的的正半波所组成的包络线包络线 。图3-5b 三相桥式全控电路电压波形 14变频器原理与应用（第2版）第2章3.3.可控整流电路控制原则可控整流电路控制原则 1)1)三三相相全全控控桥桥整整流流电电路路任任一一时时刻刻必必须须有有两两只只晶晶闸闸管管同同时时导导通通，才才能能形形成成负负载载电电流流，其其中中一一只只在在共共阳阳极极组组，另另一一只只在在共阴极共阴极组。组。2)2)整整流流输输出出电电压压u ud d波波形形是是由由电电源源线线电电压压u uRSRS、u uRTRT、u uSTST、u uSRSR、u uTRTR和和u uRSRS的的轮轮流流输输出出所所组组成成的的。晶晶闸闸管管的的导导通通顺顺序序为为：（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）（VTVT5 5和和VTVT6 6）。）。3)3)六六只只晶晶闸闸管管中中每每管管导导通通120120，每每间间隔隔6060有有一一只只晶晶闸管换流。闸管换流。1）采用）采用单宽脉冲触发单宽脉冲触发，2）采用）采用双窄脉冲触发双窄脉冲触发。4.4.对触发脉冲的要求对触发脉冲的要求15变频器原理与应用（第2版）第2章 5.5.不同控制角时输出电压波形不同控制角时输出电压波形 6060时的电压波形时的电压波形 图图3-6 3-6 6060时的电压波形时的电压波形 三相桥式可控整流电路输出电压平均值计算三相桥式可控整流电路输出电压平均值计算三相桥式可控整流电路所带负载为三相桥式可控整流电路所带负载为电感性电感性时，时，输出电压平均值输出电压平均值可用下式计算可用下式计算 U Ud d=2.34=2.34U U2 2coscos16变频器原理与应用（第2版）第2章3.2 3.2 中中间电路路 变频器的中间电路有变频器的中间电路有滤波电路滤波电路和和制动电路制动电路等不同的形式。等不同的形式。3.2.13.2.1滤波电路滤波电路 虽虽然然利利用用整整流流电电路路可可以以从从电电网网的的交交流流电电源源得得到到直直流流电电压压或或直直流流电电流流，但但是是这这种种电电压压或或电电流流含含有有频频率率为为电电源源频频率率6 6倍倍的的纹纹波波，则则逆逆变变后后的的交交流流电电压压、电电流流也也产产生生纹纹波波。因因此此，必必须须对对整整流流电电路路的的输输出出进进行行滤滤波波，以以减减少少电电压压或或电电流流的的波波动。这种电路称为滤波电路。动。这种电路称为滤波电路。17变频器原理与应用（第2版）第2章1.1.电容滤波电容滤波 通通常常用用大大容容量量电电容容对对整整流流电电路路输输出出电电压压进进行行滤滤波波。由由于于电电容容量量比比较大，一般采用较大，一般采用电解电容电解电容。二二极极管管整整流流器器在在电电源源接接通通时时，电电容容中中将将流流过过较较大大的的充充电电电电流流(亦亦称称浪浪涌涌电电流流)，有有可可能能烧烧坏坏二二极极管管，必必须须采采取取相相应应措措施施。图图3-73-7给给出出几几种种抑制浪涌电流抑制浪涌电流的方式。的方式。a)a)接入交流电抗接入交流电抗 b)b)接入直流电抗接入直流电抗 c)c)串联充电电阻串联充电电阻 图图3-7 3-7 抑制浪涌电流抑制浪涌电流的方式的方式18变频器原理与应用（第2版）第2章 采采用用大大电电容容滤滤波波后后再再送送给给逆逆变变器器，这这样样可可使使加加于于负负载载上上的的电电压压值值不不受受负负载载变变动动的的影影响响，基基本本保保持持恒恒定定。该该变变频频电电源源类类似似于于电电压压源源，因因而而称称为为电电压压型型变变频频器器。电电压压型型变变频频器器的的电电路路框框图图如如图图3-83-8所所示示。电电压压型型变变频频器器逆逆变变电电压压波波形形为为方方波波，而而电电流流的的波波形形经经电电动动机机负负载载的的滤滤波波后后接接近近于于正弦波，如图正弦波，如图39所示。所示。图3-8 电压型变频器的电路框图 图3-9 电压型变频器的电压和电流波形 19变频器原理与应用（第2版）第2章2.2.电感滤波电感滤波 采采用用大大容容量量电电感感对对整整流流电电路路输输出出电电流流进进行行滤滤波波，称称为为电电感感滤滤波波。由由于于经经电电感感滤滤波波后后加加于于逆逆变变器器的的电电流流值值稳稳定定不不变变，所所以以输输出出电电流流基基本本不不受受负负载载的的影影响响，电电源源外外特特性性类类似似电电流流源源，因因而而称称为为电电流流型型变变频频器器。图图310所所示示为为电电流流型型变变频频器器的的电电路路框框图图。图图311所所示示为为电电流流型型变变频频器器输输出出电电压压及及电电流波形。流波形。图3-10 电流型变频器的电路框图 图3-11 电流型变频器输出电压及电流波形 20变频器原理与应用（第2版）第2章3.3.制动电路制动电路 利利用用设设置置在在直直流流回回路路中中的的制制动动电电阻阻吸吸收收电电动动机机的的再再生生电电能能的的方方式式称称为为动力制动或动力制动或再生制动再生制动。图图312为为制制动动电电路路的的原原理理图图。制制动动电电路路介介于于整整流流器器和和逆逆变变器器之之间间，图图中中的的制制动动单单元元包包括括晶晶体体管管VB、二二极极管管VDB和和制制动动电电阻阻RB。如如果果回回馈馈能能量量较较大大或或要要求求强强制制动动，还还可可以以选选用用接接于于H、G两两点点上上的的外外接接制制动动电电阻阻REB。图3-12为制动电路的原理图21变频器原理与应用（第2版）第2章3.3 逆变电路的工作原理及基本形式逆变电路的工作原理及基本形式 3.3.1 3.3.1 逆逆变电路的工作原理路的工作原理 逆逆变变电电路路也也简简称称为为逆逆变变器器，图图3-13a 3-13a 所所示示为为单单相相桥桥式式逆逆变变器器，四四个个桥桥臂臂由由开开关关构构成成，输输入入直直流流电电压压E E，逆逆变变器器负负载载是是电电阻阻R R。当当将将开开关关S S1 1、S S4 4闭闭合合，S S2 2、S S3 3断断开开时时，电电阻阻上上得得到到左左正正右右负负的的电电压压；间间隔隔一一段段时时间间后后将将开开关关S S1 1、S S4 4打打开开，S S2 2、S S3 3闭闭合合，电电阻阻上上得得到到右右正正左左负负的的电电压压。我我们们以以频频率率f f交交替替切切换换S S1 1、S S4 4和和S S2 2、S S3 3，在在电电阻阻上上就就可可以以得得到到图图3-13b3-13b所所示示的的电电压压波形。波形。a)单相相桥式逆式逆变电路路 b)工作电压波形 图3-13 逆变器工作原理 22变频器原理与应用（第2版）第2章3.3.2 逆逆变电路的基本型式路的基本型式 1.半桥半桥逆变电路逆变电路 图图314a 为为半半桥桥逆逆变变电电路路原原理理图图，直直流流电电压压Ud加加在在两两个个串串联联的的足足够够大大的的电电容容两两端端，并并使使得得两两个个电电容容的的连连接接点点为为直直流流电电源源的的中中点点，即即每每个个电电容容上上的的电电压压为为Ud/2。由由两两个个导导电电臂臂交交替替工工作作使使负负载载得得到到交交变变电电压压和和电电流流，每每个个导导电电臂臂由由一一个个功率晶体管与一个反并联二极管所组成。功率晶体管与一个反并联二极管所组成。a)半桥逆变电路半桥逆变电路 b)工作波形工作波形图图314 半桥逆变电路及工作波形半桥逆变电路及工作波形23变频器原理与应用（第2版）第2章2.全桥逆变电路全桥逆变电路 电电路路原原理理如如图图315a所所示示。直直流流电电压压Ud接接有有大大电电容容C，电电路路中中的的四四个个桥桥臂臂，桥桥臂臂1、4和和桥桥臂臂2、3组组成成两两对对，工工作作时时，设设t2时时刻刻之之前前V1、V4导导通通，负负载载上上的的电电压压极极性性为为左左正正右右负负，负负载载电电流流io由由左左向向右右。t2时时刻刻给给V1、V4关关断断信信号号，给给V2、V3导导通通信信号号，则则V1、V4关关断断，但但感感性性负负载载中中的的电电流流io方方向向不不能能突突变变，于于是是VD2、VD3导导通通续续流流，负负载载两两端端电电压压的的极极性性为为右右正正左左负负。当当t3时时刻刻io降降至至零零时时，VD2、VD3截截止止，V2、V3导导通通，io开开始始反反向向。同同样样在在t4时时刻刻给给V2、V3关关断断信信号号，给给V1、V4导导通通信信号号后后，V2、V3关关断断，io方方向向不不能能突突变变，由由VD1、VD4导导通通续续流流。t5时时刻刻io降降至至零零时时，VD1、VD4截截止止，V1、V4导导通通，io反反向向，如如此此反反复复循循环环，两两对对交交替替各导通各导通180。其输出电压。其输出电压uO和负载电流和负载电流iO见图见图315b 所示。所示。a)全桥逆变电路全桥逆变电路 b)工作波形工作波形 24变频器原理与应用（第2版）第2章第第4章章 交交-交变频技术交变频技术 4.1 4.1 单相输出交单相输出交-交变频电路交变频电路 4.1.1 4.1.1 电路组成及基本工作原理电路组成及基本工作原理 图图4-14-1是单相输出交是单相输出交交变频电路的原理框图，电路交变频电路的原理框图，电路由由P P（正）组和正）组和N N（负）组反并联的晶闸管变流电路构成，负）组反并联的晶闸管变流电路构成，两组变流电路接在同一个交流电源，两组变流电路接在同一个交流电源，Z Z为负载为负载。交交-交变频器交变频器输出的方波输出的方波 如图如图42所示。所示。图图4-1 4-1 单相输出交单相输出交交变频电路的原理框图交变频电路的原理框图 图图4-2 输出的方波输出的方波 25变频器原理与应用（第2版）第2章 为为了了使使输输出出电电压压的的波波形形接接近近正正弦弦波波，可可以以按按正正弦弦规规律律对对控控制制角角进行行调制制，即即可可得得到到如如图4 4-3-3所所示示的的波波形形。调制制方方法法是是，在在半半个个周周期期内内让变流流器器的的控控制制角角按按正正弦弦规律律从从9090逐逐渐减小到减小到00或某个或某个值，然后再逐，然后再逐渐增大到增大到9090。图4 4-3-3 单相输出交单相输出交交变频电路输出交流电压波形交变频电路输出交流电压波形 26变频器原理与应用（第2版）第2章4.1.2 感阻性负载时的相控调制感阻性负载时的相控调制 如如果果把把交交-交交变变频频电电路路理理想想化化，忽忽略略变变流流电电路路换换相相时时输输出出电电压压的的脉脉动动分分量量，就就可可以以把把电电路路等等效效为为图图4-4a所所示示的的正正弦弦波波交交流流电电源源和和二二极极管管的的串串联联。其其中中交交流流电电源源表表示示变变流流电电路路可可输输出出交交流流正正弦弦电电压压，二二极极管管体体现现了了变变流流电电路路只只允允许许电电流流单方单方向流过。向流过。图图4-44-4a 理想化交理想化交-交变频电路交变频电路 27变频器原理与应用（第2版）第2章4.1.2 感阻性负载时的相控调制感阻性负载时的相控调制 图图4-4b给给出出了了一一个个周周期期内内负负载载电电压压、电电流流波波形形及及正正负负两两组组变变流流电电路的电压、电流波形。路的电压、电流波形。图图4-44-4b 整流与逆变状态波形整流与逆变状态波形 28变频器原理与应用（第2版）第2章 图图4-5 4-5 单相输出交单相输出交-交变频电路输出电压和电流的波形图交变频电路输出电压和电流的波形图负组负组逆变逆变正组整流正组整流正组正组逆变逆变负组整流负组整流29变频器原理与应用（第2版）第2章4.1.3 输入输出特性输入输出特性 1输出上限频率输出上限频率 就就常常用用的的6脉脉波波三三相相桥桥式式电电路路而而言言，一一般般认认为为，输输出出上上限限频频率率不不高高于于电电网网频频率率的的1/31/2。电电网网为为50Hz时时，交交-交变频电路的交变频电路的输出上限频率约为输出上限频率约为20Hz。2.输入功率因数输入功率因数 交交-交变频电路采用的是相位控制方式，因此其输入电交变频电路采用的是相位控制方式，因此其输入电流的相位总是滞后于输入电压，需要电网提供无功功率。流的相位总是滞后于输入电压，需要电网提供无功功率。从图从图4-3可以看出，在输出电压的一个周期内，可以看出，在输出电压的一个周期内，角是以角是以90为中心而前后变化的。输出电压比越小，半周期内为中心而前后变化的。输出电压比越小，半周期内的的平均值越靠近平均值越靠近90，位移因数越低。另外，负载的功率因，位移因数越低。另外，负载的功率因数数越低越低，输入功率因数也越低。，输入功率因数也越低。30变频器原理与应用（第2版）第2章交交-交变频器的交变频器的特点特点 1)1)因因为为是是直直接接变变换换，没没有有中中间间环环节节，所所以以比比一一般般的的变变频器频器效率要高效率要高。2)2)由由于于其其交交流流输输出出电电压压是是直直接接由由交交流流输输入入电电压压波波的的某某些些部部分分包包络络所所构构成成，因因而而其其输输出出频频率率比比输输入入交交流流电电源源的的频频率低率低得多，输出得多，输出波形较好波形较好。3)3)由由于于变变频频器器按按电电网网电电压压过过零零自自然然换换相相，故故可可采采用用普普通晶闸管通晶闸管。4)4)由由于于输输出出上上限限频频率率不不高高于于电电网网频频率率的的1/31/31/21/2，因因受电网频率限制，通常输出电压的受电网频率限制，通常输出电压的频率较低频率较低。5)5)交交交交变变频频电电路路采采用用的的是是相相位位控控制制方方式式，因因此此其其输输入入电电流流的的相相位位总总是是滞滞后后于于输输入入电电压压，需需要要电电网网提提供供无无功功功功率率。功率因数较低功率因数较低，特别是在低速运行时更低，需要适当补偿。，特别是在低速运行时更低，需要适当补偿。31变频器原理与应用（第2版）第2章4.2 4.2 三相输出交三相输出交-交变频电路交变频电路 三三相相输输出出交交交交变变频频电电路路主主要要应应用用于于大大功功率率交交流流电电机机调调速速系系统统，三三相相输输出出交交交交变变频频电电路路是是由由三三组组输输出出电电压压相相位位各各差差121200的的单相相交交交交变变频频电电路路组组成成的的，所所以以其其控控制制原原理理与与单相相交交交交变变频频电电路路相相同同。下下面面简简单单介介绍绍一一下下三三相相交交交交变变频频电路接线方式。电路接线方式。4.2.1 4.2.1 公共交流母线进线方式公共交流母线进线方式 图图4-6 公共交流母线进线方式的三相交公共交流母线进线方式的三相交-交变频电路简图交变频电路简图32变频器原理与应用（第2版）第2章4.2.2 4.2.2 输出星形联结方式输出星形联结方式 图图4-7 4-7 输出星形联结方式的输出星形联结方式的三三相相交交-交变频电路原理图交变频电路原理图优点：优点：效率高效率高接近正弦波接近正弦波缺点：缺点：接线复杂接线复杂输出频率低输出频率低功率因数低功率因数低输入电流谐波大输入电流谐波大应用：大容量低速应用：大容量低速33变频器原理与应用（第2版）第2章本本 章章 小小 结结 交交交交变变频频就就是是把把电电网网频频率率的的交交流流电电变变换换成成可可调调频频率率的的交交流流电电，此此类类变变频频器器能能量量转转换换效效率率较较高高，多多应应用用于于大大功功率率的的三三相相异异步步电电动动机机和和同同步步电电动动机机的的低低速速变变频频调调速速。但但由由于于交交-交交变变频频输输出出频频率率低低（一一般般为为电电网网频频率率的的1/31/31/21/2）和和功功率率因因数数低，使其应用受到限制。低，使其应用受到限制。34变频器原理与应用（第2版）第2章思考题思考题P32-1P44-1P52-4交作业时间：交作业时间：3月月20日日35变频器原理与应用（第2版）第2章第第5章章 高（中）压变频器高（中）压变频器 5.1 5.1 高（中）压变频器概述高（中）压变频器概述 5.1.1 5.1.1 高（中）压变频器的分类高（中）压变频器的分类 高高（中中）压压变变频频器器按按主主电电路路的的结结构构方方式式分分为为交交-交交方方式式和和交交-直直-交交方方式。式。5.1.2 高（中）压变频调速系统的基本形式高（中）压变频调速系统的基本形式 （1）直接高）直接高高型高型 直直接接高高高高型型（也也有有的的称称为为直直接接中中中中型型）变变频频调调速速系系统统的的电电路路结结构构如如图图52所示所示。图5-2 直接高-高型变频调速系统36变频器原理与应用（第2版）第2章 （2 2）高）高-中型中型 高-中型变频调速系统的电路结构如图5-3所示。图5-3 高-中型变频调速系统 （3 3）高）高-低低-高型高型 高-低-高型（有的也称为中-低-中型）变频调速系统的电路结构如图5-4所示。图5-4 高-低-高型变频调速系统37变频器原理与应用（第2版）第2章5.1.3 5.1.3 高（中）压变频器的应用高（中）压变频器的应用 1 1拖动风机或水泵拖动风机或水泵 2 2压缩机、鼓风机、轧机或其它工作机械压缩机、鼓风机、轧机或其它工作机械 (1)(1)可精确地调节可精确地调节速度速度或或流量流量，保证工艺，保证工艺质量质量。(2)(2)可可直直接接与与工工作作机机械械耦耦合合，省省去去减减速速机机等等中中间间机机械械环环节，减少投资和中间费用。节，减少投资和中间费用。(3)(3)可可接接受受计计算算机机或或PLCPLC的的模模拟拟或或数数字字信信号号，进进行行实实时时控控制，且制，且控制性能优越控制性能优越。3 3要求起动性能好的机械要求起动性能好的机械 实实现现“软软”起起动动。电电机机速速度度从从零零开开始始起起动动：可可使使电电机机电电流流限限制制在在规规定定值值以以下下(一一般般在在额额定定电电流流的的1.52倍倍以以内内)，以选定的，以选定的加速度平稳升加速度平稳升速，直到指定速度。速，直到指定速度。38变频器原理与应用（第2版）第2章5.1.4 5.1.4 高（中）高（中）压变频器的技器的技术要求要求 1.1.可靠性要求高可靠性要求高 2.2.对电网的电压波动容忍度大对电网的电压波动容忍度大 3.3.降低谐波对电网的影响降低谐波对电网的影响 4.4.改善功率因数改善功率因数 5.5.抑制输出谐波成分抑制输出谐波成分 6.6.抑制共模电压和抑制共模电压和d du ud dt t的影响的影响 39变频器原理与应用（第2版）第2章练习练习试述交交变频器的主要特点。40变频器原理与应用（第2版）第2章