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          什么是變頻器?一文教你讀懂變頻器

          作者: 時(shí)間:2022-12-22 來源:電工電氣學(xué)習(xí) 收藏
          什么是?
          是通過應(yīng)用電力電子技術(shù),改變電機(jī)工作電源頻率,以控制電機(jī)不同轉(zhuǎn)速的電力控制設(shè)備。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)。
          附圖1
          整流電路:主要由整流橋組成;將交流電(市電)經(jīng)過全橋整流后成直流電。對于三相380V的交流電,經(jīng)整流后,直流電壓理論值為380X1.414≈537V;而單相220V的交流電,經(jīng)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(huì)突變,而電容兩端的電流會(huì)突變,此時(shí)電容兩端相當(dāng)于短路。若沒有緩沖電路(充電電阻),整流橋會(huì)因?yàn)殡娏鬟^大而損壞。緩沖電路起到了保護(hù)整流橋的作用。
          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(jīng)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(lián)而成。由于電解電容的容量不可能絕對相同,串聯(lián)之后兩級電解電容上的電壓分配是不均衡的,會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)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(gè)電解電容兩端分別并聯(lián)阻值相同的均壓電阻。
          逆變電路:將直流電(直流母線)轉(zhuǎn)換成交流電的電力電子電路。在逆變橋里的多個(gè)IGBT組成。每個(gè)IGBT里都集成一個(gè)續(xù)流二極管,其作用是為電機(jī)的定子繞組反饋能量(電機(jī)發(fā)電)提供回路。當(dāng)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí),其電能可通過續(xù)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(diǎn)?
          1. 軟啟動(dòng)功能
          用市電直接啟動(dòng)電機(jī),其啟動(dòng)電電流為電機(jī)額定電流的5-7倍。這種電機(jī)直啟情況下,會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓下降,影響其他用電設(shè)備的正常運(yùn)行。
          采用變頻器軟啟動(dòng),其啟動(dòng)電流一般為額定電流的1.2-1.5倍,有效地降低了啟動(dòng)沖擊電流,減少變壓器的占有量(附圖2)。
          圖片
          附圖2
          2. 變頻調(diào)速
          傳統(tǒng)的電機(jī)調(diào)速為變極調(diào)速;根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)同轉(zhuǎn)速:
          可通過改變電機(jī)定子繞組的磁極對數(shù),就能改變它的同步轉(zhuǎn)速,從而改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)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(diào)速范圍較窄,一般為雙速(附圖3)。
          圖片
          附圖3
          變頻調(diào)速是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系:
          通過改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率f達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。其調(diào)速方式便利,可根據(jù)不同的工藝,給予電機(jī)不同的轉(zhuǎn)速(附圖4)。
          圖片
          附圖4
          3. 節(jié)能效果
          在各種風(fēng)機(jī)、水泵、油泵中,空氣或液體產(chǎn)生的阻力大致與電機(jī)轉(zhuǎn)速的2次方成正比,所需的功率與電機(jī)速度的3次方成正比。
          當(dāng)所需風(fēng)量、流量減少時(shí),利用變頻器調(diào)速的方式來調(diào)節(jié)風(fēng)量和流量,可以大幅度地節(jié)約電能。附圖5為泵類負(fù)載節(jié)電理論依據(jù)。
          圖片
          附圖5




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