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第四章 變頻器的組成及其設(shè)計(jì),山東大學(xué) 控制科學(xué)與工程學(xué)院,? 引 言,變頻器的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)、解決系統(tǒng)性能指標(biāo)及可靠性問(wèn)題的過(guò)程，涉及的知識(shí)面較廣。其設(shè)計(jì)理論涉及電機(jī)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、數(shù)字電路、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論、檢測(cè)技術(shù)、熱力學(xué)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多個(gè)學(xué)科。因此它的設(shè)計(jì)也是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程問(wèn)題。,4 變頻器的組成及其設(shè)計(jì),本章提要 交-直-交PWM變頻器的基本結(jié)構(gòu)及作用 變頻器常用電力電子開關(guān)器件 開關(guān)管緩沖電路設(shè)計(jì) 變頻器設(shè)計(jì)方法 變頻器散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì),4.1 交-直-交PWM變頻器的基本結(jié)構(gòu)及作用,變頻器的類型也很多，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也各有不同。本節(jié)將以電壓型通用變頻器為例，介紹一下變頻器的基本結(jié)構(gòu)以及各部分的功能和作用。 交-直-交PWM變頻器都具有類似圖4-1所示的基本結(jié)構(gòu)。,通用變頻器基本結(jié)構(gòu),一、變頻器主電路的構(gòu)成,變頻器的主電路是功率變換的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，相當(dāng)于是負(fù)責(zé)承重和出力的“骨骼和肌肉”。,變頻器的主電路,整流電路,直流濾波電路,逆變電路,輔助電路,,整流電路,阻容吸收電路，用作過(guò)壓保護(hù)，吸收操作過(guò)電壓和浪涌電壓。 交流輸入側(cè)并聯(lián)RC阻容吸收電路（星接或角接）或并聯(lián)集成壓敏電阻抑制來(lái)自三相電網(wǎng)的浪涌電壓。,小功率（10kVA以下）變頻器的整流電路通常只用一個(gè)六單元整流模塊組成，幾十kVA的變頻器通常用三個(gè)兩單元二極管模塊組成整流電路，上百kVA的變頻器通常用多組兩單元二極管模塊并聯(lián)組成電路。如Fuji公司生產(chǎn)的FRN110G11-4CE型160kVA變頻器整流電路由九個(gè)兩單元二極管模塊DD100HB160組成，每一個(gè)橋臂由三個(gè)模塊并聯(lián)而成。,在通用變頻器中整流電路常常采用全橋式二極管不控整流電路。,直流濾波電路,濾波元件：一般用大容量鋁電解電容。 如Fuji公司的FRN110G11-4CE型變頻器的濾波回路由六只400V/1000μF電解電容三三并聯(lián)后再串聯(lián)組成。,作用：,首先是對(duì)整流器輸出電壓濾波。 其次是吸收來(lái)自逆變電路由于元件換向或負(fù)載變化等原因而產(chǎn)生的紋波電壓和電流。,逆變電路,逆變部分可采用SCR、GTR、GTO、MOSFET、IGBT、IPM、IGCT等器件。,緩沖電路：與逆變電路的功率開關(guān)元件并聯(lián)，用以吸收元件關(guān)斷時(shí)的關(guān)斷浪涌電壓。緩沖電路一般由電阻、電容、二極管組成。,快速熔斷器，它只能直接保護(hù)由二極管或晶閘管組成的整流模塊，而對(duì)由MOSFET或IGBT等全控型器件組成的逆變電路沒(méi)有直接保護(hù)作用。,變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制：可以通過(guò)降低變頻器輸出頻率來(lái)降低電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，達(dá)到使電動(dòng)機(jī)減速的目的。 在電動(dòng)機(jī)的減速過(guò)程中，由于同步轉(zhuǎn)速往往會(huì)低于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，這時(shí)異步電動(dòng)機(jī)便成為異步發(fā)電機(jī)，負(fù)載機(jī)械和電動(dòng)機(jī)所具有的機(jī)械能量被饋還給電動(dòng)機(jī)，并在電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生制動(dòng)力矩。,制動(dòng)電路,制動(dòng)電路,容量大于18kVA的變頻器：不再內(nèi)裝制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，需要時(shí)必須外接制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，利用電阻和開關(guān)器件組成放電回路。,小容量（0.57-13kVA）變頻器；一般內(nèi)裝制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻。如果內(nèi)裝制動(dòng)電阻的熱容量不夠，則需要再外加制動(dòng)電阻。,對(duì)于大、中容量的電壓型變頻器來(lái)說(shuō)，為了節(jié)約能源，一般采用能量回饋有源逆變裝置將能量饋還給供電電源。,,二、變頻器控制電路的基本構(gòu)成及作用,主控制電路,主控制電路的核心是一個(gè)高性能的微處理器，并配以EPROM、RAM、ASIC芯片和其它必要的輔助電路。主控制電路的硬件相當(dāng)于變頻器的“大腦”，控制策略和軟件則相當(dāng)于變頻器的“靈魂”。,功能：,輸入信號(hào)處理,加減速速率調(diào)節(jié),電機(jī)控制運(yùn)算,PWM波形的生成,,變頻器大部分都帶有網(wǎng)絡(luò)接口，具有與其他設(shè)備通信的能力。,保護(hù)電路,保護(hù)電路是變頻器安全可靠運(yùn)行的“生命線”，其主要作用是根據(jù)檢測(cè)電路得到的各種信號(hào)來(lái)判斷變頻器本身或系統(tǒng)是否異常。,瞬時(shí)過(guò)電流保護(hù),變頻器輸出電流過(guò)大，有可能超過(guò)主電路開關(guān)器件的容許值，變頻器將關(guān)斷開關(guān)器件并停止輸出。過(guò)電流保護(hù)的電流峰值通常設(shè)為變頻器額定電流的200%,保護(hù)電路（ 2 ）,與瞬時(shí)過(guò)電流保護(hù)是兩個(gè)相關(guān)而又完全不同的概念 。過(guò)載保護(hù)是逆變器輸出電流超過(guò)額定值且維持流通達(dá)規(guī)定的時(shí)間，即“時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)電流幅值小”，體現(xiàn)發(fā)熱的概念；過(guò)電流保護(hù)是“瞬間電流幅值大”，體現(xiàn)過(guò)電流峰值而沒(méi)有時(shí)間的概念。,對(duì)地短路保護(hù),過(guò)載保護(hù)（電子熱繼電器）,當(dāng)檢測(cè)出變頻器輸出電路對(duì)地短路（如電機(jī)繞組絕緣受損），并且短路電流超過(guò)變頻器額定輸出電流的50％時(shí)，該保護(hù)功能將起作用，停止變頻器的輸出。,保護(hù)電路（ 3 ）,過(guò)電壓保護(hù),若變頻器直流側(cè)電壓超過(guò)一定值，有可能擊穿濾波電容或電力半導(dǎo)體器件，嚴(yán)重時(shí)甚至可能殃及變頻器周圍設(shè)備和操作人員。過(guò)電壓保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)有相似之處，需要根據(jù)過(guò)電壓的程度分別處理。 當(dāng)減速時(shí)間設(shè)置過(guò)短時(shí)，容易發(fā)生過(guò)電壓保護(hù)，可以適當(dāng)延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間避免大慣量負(fù)載制動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)的過(guò)電壓。,當(dāng)變頻器的供電電壓降低時(shí)，直流中間電路的電壓將會(huì)下降，從而使變頻器輸出電壓過(guò)低，并造成電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩不足和過(guò)熱。而欠電壓保護(hù)功能的作用就是，在檢測(cè)到直流中間電路的電壓過(guò)低時(shí)使變頻器停止工作。,欠電壓保護(hù),保護(hù)電路（ 4 ）,保護(hù)電路（ 5 ）,（6）散熱器過(guò)熱保護(hù),熱敏繼電器將動(dòng)作，使變頻器停止工作或給出警報(bào)信號(hào)。,（7）控制電路異常保護(hù),當(dāng)變頻器在自檢過(guò)程中或工作過(guò)程中檢測(cè)到控制電路異常，保護(hù)電路將起作用，并停止變頻器輸出，以免造成主電路損壞和給系統(tǒng)帶來(lái)更大的破壞。,檢測(cè)電路,直流電壓檢測(cè)電路 電流檢測(cè)電路 輸出電壓檢測(cè)電路 輸出電流檢測(cè)電路 溫度檢測(cè)電路 速度檢測(cè)電路,霍爾元件,光電編碼器,檢測(cè)電路相當(dāng)于是變頻器的“視覺(jué)和觸覺(jué)”。,外部接口電路,（1）控制指令輸入電路 （2）頻率指令輸入電路 （3）監(jiān)控信號(hào)輸出電路 （4）網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路,數(shù)字操作面板,數(shù)字操作面板的作用主要是給用戶提供一個(gè)良好的人機(jī)界面 ，使變頻器及控制系統(tǒng)的操作和故障檢測(cè)等工作變得更加簡(jiǎn)單。,三、驅(qū)動(dòng)電路,驅(qū)動(dòng)電路是驅(qū)動(dòng)主電路開關(guān)元件的電路，它是控制電路與主電路聯(lián)系的“橋梁和媒介”。它將控制電路送往主電路開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大、隔離后，控制主電路開關(guān)元件的通斷。,信號(hào)隔離是個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，隔離的手段主要有三種：,傳統(tǒng)的電力電子器件的驅(qū)動(dòng)方法是采用脈沖變壓器，但是脈沖變壓器存在一定的漏感，使輸出脈沖陡度受到限制。,高性能的數(shù)字光耦抗共模干擾能力極強(qiáng)，可以有效地抑制來(lái)自功率電路的干擾信號(hào)。其次，光耦的隔離電壓很高。,脈沖變壓器,光電耦合器,,光纖,在高壓變頻器中使用,,控制電源是控制電路和驅(qū)動(dòng)電路的“心臟”，為控制電路和驅(qū)動(dòng)電路提供能源，因而是變頻器中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。 線性電源 指用于電壓調(diào)整功能的器件始終工作在線性放大區(qū)的一種直流穩(wěn)壓電源。 開關(guān)電源 利用高頻開關(guān)器件并通過(guò)變換技術(shù)而制成的高頻開關(guān)直流電源，簡(jiǎn)稱開關(guān)電源。用于電壓調(diào)整功能的器件始終以開關(guān)方式工作。,四、控制電源,4.2 變頻器常用電力電子開關(guān)器件,IGBT IGCT,IGBT（IPM）已經(jīng)全面取代了GTR成為通用變頻器逆變電路的主流開關(guān)器件，而綜合了IGBT和GTO優(yōu)點(diǎn)的IGCT則在與IGBT在高壓領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)中占了上風(fēng)。,一、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）,具有工作速度快、輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，又包含了GTR的載流量大、阻斷電壓高等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。 智能型IGBT功率模塊－IPM，內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路，使用更方便、體積更小、可靠性更高。,? IGBT的驅(qū)動(dòng)和保護(hù),1） 驅(qū)動(dòng)參數(shù)要求 IGBT的柵電容較大，所以要提高其開關(guān)速度，就要有合適的柵極正反向偏置電壓和柵極串聯(lián)電阻。 （1）柵極電壓 任何情況下，開通狀態(tài)的柵極驅(qū)動(dòng)電壓都不能超過(guò)參數(shù)表給出的限定值（一般為20V），最佳柵極正向偏置電壓為15V10％。 雖然柵極電壓為零就可使IGBT處于截止?fàn)顟B(tài)，但為了減小關(guān)斷時(shí)間，提高IGBT的耐壓、dv/dt耐量和抗干擾能力，一般在使IGBT處于阻斷狀態(tài)時(shí)，可在柵極加一個(gè)-5V~-15V的反向電壓。,IGBT的驅(qū)動(dòng)和保護(hù),（2）柵極串聯(lián)電阻RG 選擇合適的柵極串聯(lián)電阻RG對(duì)IGBT的驅(qū)動(dòng)相當(dāng)重要。RG太小會(huì)使柵極電壓產(chǎn)生振蕩，同時(shí)會(huì)使IGBT的dv/dt耐量減小。具體選擇RG時(shí)，要參考器件的使用手冊(cè)。 （3）驅(qū)動(dòng)功率的要求 IGBT的開關(guān)過(guò)程要消耗一定的來(lái)自驅(qū)動(dòng)電源的功耗。,柵極驅(qū)動(dòng)電路的基本形式,柵極驅(qū)動(dòng)電路分為直接驅(qū)動(dòng)、變壓器隔離式和光耦隔離式三種形式，如圖4-11所示。,IGBT集成驅(qū)動(dòng)器,為了減小體積，降低噪音，改善驅(qū)動(dòng)性能，實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)，現(xiàn)在已經(jīng)有一系列的IGBT集成驅(qū)動(dòng)器用于各種IGBT模塊。 常用的集成驅(qū)動(dòng)器有 富士公司的EXB840、841、850、851系列， IR公司的IR2100系列， Motorola公司的MC35153， Unitrode公司的UC705~715、HR065、M57957~M57963系列等等。,IGBT的保護(hù),主要包括dv/dt保護(hù)、過(guò)流保護(hù)（包括短路保護(hù)）、熱保護(hù)和非工作狀態(tài)保護(hù)等。 （1）dv/dt保護(hù) IGBT的C、E之間能承受的電壓上升率dv/dt是有限的。為了保證dv/dt產(chǎn)生的位移電流不至于使IGBT誤導(dǎo)通，有必要限制C、E之間的dv/dt。 保護(hù)措施：加緩沖電路,IGBT的保護(hù),（2）過(guò)流和負(fù)載短路保護(hù) 當(dāng)IGBT集電極或負(fù)載短路時(shí)，由其輸出特性可知，其飽和壓降會(huì)顯著上升。通過(guò)檢測(cè)IGBT的導(dǎo)通壓降就可以判定它是否過(guò)流和短路。 如果過(guò)流，首先削弱驅(qū)動(dòng)約8~10μs，再加反向驅(qū)動(dòng)電壓，關(guān)斷IGBT，以免因產(chǎn)生過(guò)高的dv/dt和浪涌電壓導(dǎo)致IGBT關(guān)斷失敗而造成損壞。,IGBT的保護(hù),（3）非工作狀態(tài)保護(hù) 由于IGBT的柵極是薄的絕緣柵，在運(yùn)輸、貯存、測(cè)量、裝焊等方面都應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施。在任何時(shí)候都要小心，防止柵極靜電擊穿。IGBT模塊在出廠時(shí)一般都在控制極與發(fā)射極上裝有導(dǎo)電泡沫塑料或粘有導(dǎo)電銅箔，要一直保留到往柵極上壓線或進(jìn)行無(wú)靜電焊線時(shí)再拿下來(lái)。,二、智能功率模塊（IPM）,特點(diǎn)：保護(hù)功能齊全，使用方便 1）開關(guān)速度快 2）低功耗 3）快速過(guò)流保護(hù) 4）過(guò)熱保護(hù) 5）橋臂對(duì)管互鎖保護(hù) 6）優(yōu)化的柵極驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路 7）驅(qū)動(dòng)電源欠壓保護(hù)。,三、集成門極換流晶閘管IGCT的性能和應(yīng)用,90年代中期，ABB公司通過(guò)優(yōu)化GTO門極驅(qū)動(dòng)單元和器件外殼設(shè)計(jì)，采用集成門極等技術(shù)，大大降低了門極驅(qū)動(dòng)回路中的電感，并采用負(fù)門極電流上升率的方法來(lái)縮短貯存時(shí)間，這就是所謂的GTO“硬驅(qū)動(dòng)”技術(shù)，從而產(chǎn)生了新型功率器件?集成門極換流晶閘管Integrated Gate-Commutated Thyristor?IGCT），它將門極換流晶閘管通過(guò)印刷電路板與門極驅(qū)動(dòng)裝置連成一個(gè)整體 。 它不僅有與GTO相同的高阻斷能力和低通態(tài)壓降，而且有與IGBT相同的開關(guān)性能，即它綜合了GTO和IGBT兩者的優(yōu)點(diǎn)。,,,應(yīng) 用,目前，IGBT 和IGCT占領(lǐng)了大功率器件的應(yīng)用領(lǐng)域。就功率裝置的電流和電壓而言，這兩種器件具有很大的互補(bǔ)性。 在實(shí)際應(yīng)用中：電壓較低時(shí)選用IGBT，電壓較高時(shí)選用IGCT。根據(jù)應(yīng)用和設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)不同，在1800~3300V之間，兩種器件交叉使用，IGBT較適于功率較小的裝置，而IGCT則更適用于功率較大的裝置。,4.3 變頻器設(shè)計(jì)方法,4.3 變頻器設(shè)計(jì)方法,一、變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般性方法 （1）控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)，明確系統(tǒng)的總體要求。 （2）設(shè)計(jì)主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，選定逆變器件類型； （3）確定控制策略和控制方式； （4）選擇主控制芯片； （5）選擇各物理量的傳感器和檢測(cè)電路； （6）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì),1. 選擇主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),（1）普通三相變頻器 通常也稱為二電平變頻器，即第二章中所講的交-直-交型變頻器，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，為了獲得大功率可采用器件的串并聯(lián)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。,根據(jù)系統(tǒng)容量的大小以及實(shí)際要求選擇合理的變頻調(diào)速系統(tǒng)主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。,1. 選擇主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),（2）交-交變頻電路 主要用于500kW或1000kW以上的大功率、低轉(zhuǎn)速的交流調(diào)速電路中。 （3）高-低-高電路 這是高壓變頻器的典型結(jié)構(gòu)之一。,1. 選擇主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),（4）直接高壓變頻調(diào)速 在高壓大功率的場(chǎng)合，采用三電平技術(shù)直接獲得高壓輸出，或采用多重化技術(shù)將多個(gè)低壓逆變橋并聯(lián)/串聯(lián)起來(lái)獲得大電流/高電壓，再加上一定的相移，可得到接近正弦的電壓輸出。,,2. 確定控制系統(tǒng)方案,確定控制系統(tǒng)方案 根據(jù)系統(tǒng)的要求: 首先確定系統(tǒng)是通用型的，還是高性能的，還是有特殊要求的； 其次要確定系統(tǒng)的控制策略，是采用U/f控制、矢量控制，還是采用直接轉(zhuǎn)矩控制等； 第三要確定是采用單機(jī)控制系統(tǒng)還是主從控制系統(tǒng)等。,3.選擇傳感器和檢測(cè)電路,在確定總體方案時(shí)，必須首先選擇好傳感器和檢測(cè)電路，它是影響控制精度的重要因素之一。主要測(cè)量電壓、電流、溫度、速度等物理量。 4. 選擇CPU和輸入/輸出通道及外圍設(shè)備 5.畫出整個(gè)系統(tǒng)原理圖,二、變頻器主電路設(shè)計(jì),整流器輸出接濾波電容，穩(wěn)定工作時(shí)流過(guò)變壓器副邊的相電流如圖4-24所示。,整流二極管（VD1~VD6）的選擇,通過(guò)三相整流橋的每個(gè)整流二極管的電流波形近似為方波，如圖4-25所示。,則流過(guò)二極管的電流有效值為,二、變頻器主電路設(shè)計(jì),故二極管的電流定額值為,,二極管的耐壓,,式中，U2lm—–整流器輸入線電壓峰值。,二、變頻器主電路設(shè)計(jì),平滑濾波電容（C’）的選擇 考慮電解電容用作濾波時(shí)，和負(fù)載的等效電阻的乘積（時(shí)間常數(shù)）應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于三相整流橋輸出電壓的脈動(dòng)周期T=0.0033s（即為3.3ms），則,,其中Rf為負(fù)載等效電阻。,二、變頻器主電路設(shè)計(jì),考慮將用作吸收異步電動(dòng)機(jī)的回饋能量時(shí)，其容量只能按能量關(guān)系來(lái)近似估計(jì)。電動(dòng)機(jī)驟停時(shí)，機(jī)械儲(chǔ)能與漏感儲(chǔ)能之和等于電容上的儲(chǔ)能，即 設(shè)過(guò)壓系數(shù)K=u1/u0（K＞1），則,,,上式表明，當(dāng)電壓泵升值一定時(shí)，負(fù)載側(cè)儲(chǔ)能越大，濾波電容的容量也越大。而當(dāng)儲(chǔ)能一定時(shí)，泵升電壓值越低，K越小，所需的電容量也就越大。,,二、變頻器主電路設(shè)計(jì),二、變頻器主電路設(shè)計(jì),IGBT（VT1~VT6）的選擇 （1）要根據(jù)負(fù)載的最嚴(yán)重情況選擇IGBT，如要適當(dāng)考慮異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，要考慮交流電流的峰值。因此，通過(guò)IGBT的集電極電流 （2）IGBT的耐壓Uceo至少應(yīng)為實(shí)際承擔(dān)的最大峰值電壓的1.2倍以上，即,,,（二） 11.2kVA變頻器設(shè)計(jì)舉例,某雙面銑組合機(jī)床的機(jī)械滑臺(tái)，由原來(lái)的齒輪變速改造成變頻調(diào)速。要求速度變化范圍為16~750r/min，以滿足工作進(jìn)給和快速返回的加工工藝要求。試設(shè)計(jì)變頻器。 已知被控對(duì)象的原始數(shù)據(jù)： 異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y132M2—6 額定功率：5.5kW 額定電壓：380V 額定電流：12.6A 額定轉(zhuǎn)速：960r/min 系統(tǒng)能提供2倍的額定轉(zhuǎn)矩。,設(shè)計(jì)步驟：,決定變頻器的工作方式 由設(shè)計(jì)要求可知，調(diào)速范圍為1:47，低速性能要求高，故選用雙極性IGBT-SPWM工作方式。 設(shè)計(jì)變頻器的主電路 由于采用雙極性IGBT-SPWM變頻器，變頻器的主電路如圖2-18所示。,變頻器的功率開關(guān)管的計(jì)算 （1）計(jì)算通過(guò)IGBT的峰值電流Im Im由系統(tǒng)工作的最嚴(yán)重情況決定。由題意要求可知，系統(tǒng)要具有2倍額定電流的電磁轉(zhuǎn)矩，再考慮交流電流的峰值，則 （2）選用IGBT的電流定額值 由式（4-26）得出IGBT的集電極電流 選用Ic＝50A的電流定額值。,,,,（3）選用IGBT的電壓定額值 變頻器輸出交流電壓為380V。為此，必須用線電壓為380V的交流電直接整流，直流側(cè)整流電壓 Ud=1.35380V=513V 由式（4-27），IGBT的耐壓 選用Uceo＝1200V的IGBT。,,4）由Uceo，Ic決定IGBT的型號(hào) 由Ic＝50A，Uceo＝1200V，選用日本富士公司生產(chǎn)的兩單元IGBT模塊組件，型號(hào)為2MBI50L/N-120。 變頻器的容量 變頻器的額定電流Ie應(yīng)大于異步電動(dòng)機(jī)的額定電流。,,4、整流二極管的計(jì)算,（1）計(jì)算整流二極管的電流定額Ied 由式（4-17）得 考慮濾波電容的充電電流的影響，需留有較大的電流余量，選用Ied＝60A。 （2）計(jì)算整流二極管的電壓定額UVD 由式（4-18）得： 則，選用UVD＝1600V。,,,,（3）決定整流二極管型號(hào) 由Ied＝60A和UVD＝1600V選用整流二極管?？紤]減小變頻器體積，故選用三相整流橋模塊組件（DF60AA160）。,5、平波濾波電容器的計(jì)算 由式（4-19），取負(fù)載等效電阻Rf＝45Ω得：,由于直流電壓Ud＝513V，而220μF的理想電容的最高耐壓為450V，實(shí)際中電解電容值應(yīng)考慮10倍的余量，選用四只2200μF/450V電容兩兩并聯(lián)再串聯(lián)，以提高耐壓，獲得大容量。,交流電網(wǎng)側(cè)阻容吸收環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì) 由式（4-12）決定電容C的大?。?電容的耐壓，取UC=630V。 阻尼電阻由式（4-14）決定： 電阻的功率計(jì)算，由式（4-15）得： 取功率為25W。,