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一般情況下,通用變頻器通常采用交—直—交的工作方式,而在通用變頻器中,相對來講,低壓變頻器應(yīng)用得為廣泛,技術(shù)成熟,成本低,易維護(hù)是其得到大量應(yīng)用的主要原因。
變頻器的工作原理,總體來說,變頻器就是將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的電源設(shè)備,根據(jù)交流電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速 N=60f/p(式中,N為電機(jī)同步轉(zhuǎn)速,f為電源頻率,P為電機(jī)極對數(shù))這一公式,只要改變頻率,就可以改變交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,變頻器就是根據(jù)這一原理研制開發(fā)出來的電源變換裝置。
逆變器
同整流器相反,逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率,以所確定的時間使6個開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關(guān)時間和電壓波形。
控制電路
是給異步電動機(jī)供電(電壓、頻率可調(diào))的主電路提供控制信號的回路,它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”,主電路的“電壓、電流檢測電路”,電動機(jī)的“速度檢測電路”,將運(yùn)算電路的控制信號進(jìn)行放大的“驅(qū)動電路”,以及逆變器和電動機(jī)的“保護(hù)電路”組成。
變頻器調(diào)速原理
電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變?
*1: r/min
電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位:每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù),也可表示為rpm.
例如:2極電機(jī) 50Hz 3000 [r/min]
4極電機(jī) 50Hz 1500 [r/min]
$電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例
本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī),在工業(yè)中所使用的大部分電機(jī)均為此類型電機(jī)。
感應(yīng)式交流電機(jī)(以后簡稱為電機(jī))的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。 由電機(jī)的工作原理決定電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于該極數(shù)值不是一個連續(xù)的數(shù)值(為2的倍數(shù),例如極數(shù)為2,4,6),所以一般不適和通過改變該值來調(diào)整電機(jī)的速度。
另外,頻率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī),這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。
因此,以控制頻率為目的的變頻器,是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。
n = 60f/p
n: 同步速度
f: 電源頻率
p: 電機(jī)極對數(shù)
$ 改變頻率和電壓是至優(yōu)的電機(jī)控制方法
如果僅改變頻率而不改變電壓,頻率降低時會使電機(jī)出于過電壓(過勵磁),導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時必須要同時改變電壓。
輸出頻率在額定頻率以上時,電壓卻不可以繼續(xù)增加,至高只能是等于電機(jī)的額定電壓。
例如:為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半,把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz,這時變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約200V