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變頻器的作用

時間:2014-11-12 08:59來源:未知 編輯:自動控制網
變頻器是將工頻電源轉換成任意頻率、任意電壓交流電源的一種電氣設備,變頻器的使用主要是調整電機的功率、實現電機的變速運行。變頻器的組成主要包括控制電路和主電路兩個部分,其中主電路還包括整流器和逆變器等部件。 變頻器組成電路 主電路是給異步電動
  變頻器是將工頻電源轉換成任意頻率、任意電壓交流電源的一種電氣設備,變頻器的使用主要是調整電機的功率、實現電機的變速運行。變頻器的組成主要包括控制電路和主電路兩個部分,其中主電路還包括整流器和逆變器等部件。

變頻器組成電路
變頻器組成電路

  主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分,變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。 它由三部分構成,將工頻電源變換為直流功率的“整流器”,吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波回路”,以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。

  最近大量使用的是二極管的變流器,它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構成可逆變流器,由于其功率方向可逆,可以進行再生運轉。 自動控制網www.jamespellerite.com版權所有

  在整流器整流后的直流電壓中,含有電源6倍頻率的脈動電壓,此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動,采用電感和電容吸收脈動電壓(電流)。裝置容量小時,如果電源和主電路構成器件有余量,可以省去電感采用簡單的平波回路。

  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個開關器件導通、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形。

  控制電路是給異步電動機供電(電壓、頻率可調)的主電路提供控制信號的回路,它有頻率、電壓的“運算電路”,主電路的“電壓、電流檢測電路”,電動機的“速度檢測電路”,將運算電路的控制信號進行放大的“驅動電路”,以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。
  變頻器的工作原理是通過控制電路來控制主電路,主電路中的整流器將交流電轉變為直流電,直流中間電路將直流電進行平滑濾波,逆變器最后將直流電再轉換為所需頻率和電壓的交流電,部分變頻器還會在電路內加入CPU等部件,來進行必要的轉矩運算。

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  變頻器常見的頻率給定方式主要有:操作器鍵盤給定、接點信號給定、模擬信號給定、脈沖信號給定和通訊方式給定等。這些頻率給定方式各有優缺點,須按照實際所需進行選擇設置,同時也可以根據功能需要選擇不同頻率給定方式之間的疊加和切換。

  變頻器的誕生源于交流電機對無級調速的需求,隨著晶閘管、靜電感應晶體管、耐高壓絕緣柵雙極型晶閘管等部件的出現,電氣技術有了日新月異的變化,變頻器調速技術也隨之發展,特別脈寬調制變壓變頻調速技術更是讓變頻器登上了新的臺階。

  變頻器的工頻電源一般是50Hz或60Hz,無論是在家用領域或生產領域,工頻電源的頻率和電壓都是恒定不變的。以工頻電源工作的電機在調速時可能會造成功率的下降,而通過變頻器的調整,電機在調速時就可以減少功率損失。

  變頻器的種類繁多,按照變頻器的用途不同可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等;按照變頻器工作原理分類可分為V/f控制變頻器、轉差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等。
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