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變頻器(Variable-frequency Drive,VFD)是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。 [1] 變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的,另外,變頻器還有很多的保護(hù)功能,如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。
安裝配置;在電網(wǎng)和變頻器之間,必須安裝隔離開(kāi)關(guān)等分?jǐn)嘌b置,以確保設(shè)備維修時(shí)的人身安全和強(qiáng)制斷電的需要。變頻器供電回路必須要具有過(guò)流保護(hù)作用的斷路器或熔斷器,避免因后級(jí)設(shè)備故障造成故障范圍擴(kuò)大。交流輸入電抗器,當(dāng)變頻器和電源之間的高次諧波較大,不能滿足系統(tǒng)要求時(shí),或需要提高輸入側(cè)功率因數(shù)時(shí)可增設(shè)交流輸入電抗器。接觸器僅用于供電控制,不要用接觸器來(lái)控制變頻器的啟停。輸入側(cè)EMI濾波器,可選配EMI濾波器來(lái)抑制從變頻器電源線發(fā)出的高頻傳導(dǎo)性干擾和射頻干擾系統(tǒng)。
正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式其特點(diǎn)是控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,機(jī)械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求,已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是,這種控制方式在低頻時(shí),由于輸出電壓較低,轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著,使輸出很大轉(zhuǎn)矩減小。另外,其機(jī)械特性終究沒(méi)有直流電動(dòng)機(jī)硬,動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意,且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會(huì)隨負(fù)載的變化而變化,轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高,低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降,穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。
變頻器箱體結(jié)構(gòu)的選用變頻器的箱體結(jié)構(gòu)要與環(huán)境條件相適應(yīng),即必須考慮溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素。常見(jiàn)有下列幾種結(jié)構(gòu)類型可供用戶選用: 1)敞開(kāi)型IPOO型本身無(wú)機(jī)箱,適用裝在電控箱內(nèi)或電氣室內(nèi)的屏、盤(pán)、架上,尤其是多臺(tái)變頻器集中使用時(shí),選用這種型式較好,但環(huán)境條件要求較高; 2)封閉型IP20型適用一般用途,可有少量粉塵或少許溫度、濕度的場(chǎng)合; 3)密封型IP45型適用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)條件較差的環(huán)境; 4)密閉型IP65型適用環(huán)境條件差,有水、塵及一定腐蝕性氣體的場(chǎng)合 。