教你讀懂變頻器

點擊:214  添加時間:2019-03-27 15:15:00  信息來源:

辽宁快乐12直播 www.znaqh.com 變頻器是通過應用電力電子技術,改變電機工作電源頻率,以控制電機不同轉速的電力控制設備。變頻器主要有整流電路、緩沖電路、濾波電路、逆變電路等組成(附圖1)


整流電路:主要由整流橋組成;將交流電(市電)經過全橋整流后成直流電。對于三相380V的交流電,經整流后,直流電壓理論值為380X1.414≈537V;而單相220V的交流電,經整流后,直流電壓理論值為220X1.414≈310V。

緩沖電路:抑制在上電瞬間的沖擊電流。由電解電容的工作原理可知,變頻器在上電瞬間,電容的兩端電壓不會突變,而電容兩端的電流會突變,此時電容兩端相當于短路。若沒有緩沖電路(充電電阻),整流橋會因為電流過大而損壞?;撼宓緶菲鸕攪吮;ふ髑諾淖饔?。

濾波電路:一般電解電容的耐壓值為400V;而三相380V的交流電,經整流后,直流電壓理論值約為537V。因此濾波電容器,只能由兩級電解電容串聯而成。由于電解電容的容量不可能絕對相同,串聯之后兩級電解電容上的電壓分配是不均衡的,會導致兩個電解電容的使用壽命不一樣。為了解決電壓不均衡的問題,需在兩個電解電容兩端分別并聯阻值相同的均壓電阻。

逆變電路:將直流電(直流母線)轉換成交流電的電力電子電路。在逆變橋里的多個IGBT組成。每個IGBT里都集成一個續流二極管,其作用是為電機的定子繞組反饋能量(電機發電)提供回路。當電機處于發電狀態時,其電能可通過續流二極管流向直流回路,電解電容充電。


變頻器有哪些功能特點?

1.   軟啟動功能

用市電直接啟動電機,其啟動電電流為電機額定電流的5-7倍。這種電機直啟情況下,會導致電網電壓下降,影響其他用電設備的正常運行。

采用變頻器軟啟動,其啟動電流一般為額定電流的1.2-1.5倍,有效地降低了啟動沖擊電流,減少變壓器的占有量(附圖2)。

 

 2. 變頻調速

傳統的電機調速為變極調速;根據三相異步電動機同轉速:


可通過改變電機定子繞組的磁極對數,就能改變它的同步轉速,從而改變轉子轉速。通過繞組的不同組合連接方式,一般可得到兩極、三極、四極速度。調速范圍較窄,一般為雙速(附圖3)。

 

極對數p

每個電流周期磁場轉過的空間角度

同步轉速n0=60f/p

(f=50Hz)

p=1

360°

3000(r/min)

P=2

180°

1500(r/min)

P=3

120°

1000(r/min)

P=4

90°

750(r/min)

附圖3

變頻調速是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系:


通過改變電動機工作電源頻率f達到改變電機轉速的目的。其調速方式便利,可根據不同的工藝,給予電機不同的轉速(附圖4)。


 3. 節能效果

 在各種風機、水泵、油泵中,空氣或液體產生的阻力大致與電機轉速的2次方成正比,所需的功率與電機速度的3次方成正比。

 當所需風量、流量減少時,利用變頻器調速的方式來調節風量和流量,可以大幅度地節約電能。附圖5為泵類負載節電理論依據。

 

轉速n%

流量%

軸功率%

節電率%

100

100

100

0

90

90

72.9

27.1

80

80

51.2

48.8

70

70

34.3

65.7

60

60

21.6

78.4

50

50

12.5

87.5

附圖5


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