變頻�(Variable-frequency Drive,VFD)是�(yīng)用變頻技�(shù)與微電子技�(shù),通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式�(lái)控制交流電動(dòng)�(jī)的電力控制設(shè)�。單相變頻器是指輸入端電壓為單相220V,輸出端電壓為三�380V或單�220V的變頻器。概� 主電路是給異步電�(dòng)�(jī)提供�(diào)壓調(diào)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(lèi):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�
概述
主電路是給異步電�(dòng)�(jī)提供�(diào)壓調(diào)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(lèi):電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻�,直流回路的濾波是電�。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻�,其直流回路濾波是電�� 它由三部分構(gòu)�,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(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路”,以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器��
整流�
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�。也可用兩組晶體管變流器�(gòu)成可逆變流器,由于其功率方向可�,可以�(jìn)行再生運(yùn)�(zhuǎn)�
平波回路
在整流器整流后的直流電壓中,含有電源6倍頻率的脈動(dòng)電壓,此外逆變器產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也使直流電壓變動(dòng)。為了抑制電壓波�(dòng),采用電感和電容吸收脈動(dòng)電壓(電流)。裝置容量小�(shí),如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量,可以省去電感采用簡(jiǎn)單的平波回路�
逆變�
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�,以所確定的時(shí)間使6�(gè)�(kāi)�(guān)器件�(dǎo)�、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(kāi)�(guān)�(shí)間和電壓波形�
控制電路是給異步電動(dòng)�(jī)供電(電壓、頻率可�(diào))的主電路提供控制信�(hào)的回�,它有頻�、電壓的“運(yùn)算電路”,主電路的“電�、電流檢�(cè)電路�,電�(dòng)�(jī)的“速度檢測(cè)電路�,將�(yùn)算電路的控制信號(hào)�(jìn)行放大的“驅(qū)�(dòng)電路�,以及逆變器和電動(dòng)�(jī)的“保�(hù)電路”組成�
�1)運(yùn)算電路:將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢�(cè)電路的電流、電壓信�(hào)�(jìn)行比較運(yùn)�,決定逆變器的輸出電壓、頻��
�2)電壓、電流檢�(cè)電路:與主回路電位隔離檢�(cè)電壓、電流等�
�3)驅(qū)�(dòng)電路:驅(qū)�(dòng)主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)�、關(guān)��
�4)速度檢測(cè)電路:以裝在異步電�(dòng)�(jī)軸機(jī)上的速度檢測(cè)�(tg、plg�)的信�(hào)為速度信號(hào),送入�(yùn)算回路,根據(jù)指令和運(yùn)算可使電�(dòng)�(jī)按指令速度�(yùn)�(zhuǎn)�
�5)保�(hù)電路:檢�(cè)主電路的電壓、電流等,當(dāng)�(fā)生過(guò)載或�(guò)電壓等異常時(shí),為了防止逆變器和異步電動(dòng)�(jī)損壞,使逆變器停止工作或抑制電壓、電流��
變頻節(jié)�
變頻器節(jié)能主要表�(xiàn)在風(fēng)�(jī)、水泵的�(yīng)用上。為了保證生�(chǎn)的可靠�,各種生�(chǎn)�(jī)械在�(shè)�(jì)配用�(dòng)力驅(qū)�(dòng)�(shí),都留有一定的富余�。當(dāng)電機(jī)不能在滿(mǎn)�(fù)荷下�(yùn)行時(shí),除�(dá)到動(dòng)力驅(qū)�(dòng)要求�,多余的力矩增加了有功功率的消�,造成電能的浪�(fèi)。風(fēng)�(jī)、泵�(lèi)等設(shè)備傳�(tǒng)的調(diào)速方法是通過(guò)�(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門(mén)�(kāi)度來(lái)�(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水�,其輸入功率大,且大量的能源消耗在擋板、閥門(mén)的截流過(guò)程中。當(dāng)使用變頻�(diào)速時(shí),如果流量要求減�,通過(guò)降低泵或�(fēng)�(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿(mǎn)足要求�
電動(dòng)�(jī)使用變頻器的作用就是為了�(diào)�,并降低啟動(dòng)電流。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率,該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC�,這�(gè)�(guò)程叫整流。把直流電(DC)變換為交流電(AC)的裝置,其科學(xué)�(shù)�(yǔ)為“inverter�(逆變�)。一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源。對(duì)于逆變?yōu)轭l率可�(diào)、電壓可�(diào)的逆變器我們稱(chēng)為變頻器。變頻器輸出的波形是模擬正弦�,主要是用在三相異步電動(dòng)�(jī)�(diào)速用,又叫變頻調(diào)速器。對(duì)于主要用在儀器儀表的檢測(cè)�(shè)備中的波形要求較高的可變頻率逆變�,要�(duì)波形�(jìn)行整理,可以輸出�(biāo)�(zhǔn)的正弦波,叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價(jià)格的15--20�。由于變頻器�(shè)備中�(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”,故該�(chǎn)品本身就被命名為“inverter�,即:變頻器�
變頻不是到處可以省電,有不少�(chǎng)合用變頻并不一定能省電� 作為電子電路,變頻器本身也要耗電(約額定功率�3-5%�。一�(tái)1.5匹的空調(diào)自身耗電算下�(lái)也有20-30W,相當(dāng)于一盞長(zhǎng)明燈. 變頻器在工頻下運(yùn)�,具有節(jié)電功�,是事實(shí)。但是他的前提條件是�
、大功率并且為風(fēng)�(jī)/泵類(lèi)�(fù)載;
第二、裝置本身具有節(jié)電功能(軟件支持);
第三、長(zhǎng)期連續(xù)�(yùn)��
這是體現(xiàn)節(jié)電效果的三�(gè)條件。除此之�,無(wú)所謂節(jié)不節(jié)�,沒(méi)有什么意義。如果不加前提條件的�(shuō)變頻器工頻運(yùn)行節(jié)�,就是夸大或是商�(yè)炒作。知道了原委,你�(huì)巧妙的利用他為你服務(wù)。一定要注意使用�(chǎng)合和使用條件才好正確�(yīng)�,否則就是盲從、輕信而“受騙上�(dāng)��
功率因數(shù)�(bǔ)償節(jié)�
�(wú)功功率不但增加線損和�(shè)備的�(fā)�,更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電�(wǎng)有功功率的降�,大量的�(wú)功電能消耗在線路�(dāng)中,�(shè)備使用效率低�,浪�(fèi)�(yán)�,使用變頻調(diào)速裝置后,由于變頻器�(nèi)部濾波電容的作用,從而減少了�(wú)功損�,增加了電網(wǎng)的有功功率�
軟啟�(dòng)節(jié)�
電機(jī)硬啟�(dòng)�(duì)電網(wǎng)造成�(yán)重的沖擊,而且還會(huì)�(duì)電網(wǎng)容量要求�(guò)高,啟動(dòng)�(shí)�(chǎn)生的大電流和震動(dòng)�(shí)�(duì)擋板和閥門(mén)的損害極�,對(duì)�(shè)�、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后,利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零�(kāi)�,大值也不超�(guò)額定電流,減輕了�(duì)電網(wǎng)的沖擊和�(duì)供電容量的要�,延�(zhǎng)了設(shè)備和閥門(mén)的使用壽�。節(jié)省了�(shè)備的維護(hù)�(fèi)��
從理論上�,變頻器可以用在所有帶有電�(dòng)�(jī)的機(jī)械設(shè)備中,電�(dòng)�(jī)在啟�(dòng)�(shí),電流會(huì)比額定高5-6倍的,不但會(huì)影響電機(jī)的使用壽命而且消耗較多的電量.系統(tǒng)在設(shè)�(jì)�(shí)在電�(jī)選型上會(huì)留有一定的余量,電�(jī)的速度是固定不�,但在實(shí)際使用過(guò)程中,有�(shí)要以較低或者較高的速度�(yùn)行,因此�(jìn)行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實(shí)�(xiàn)電機(jī)軟啟�(dòng)、補(bǔ)償功率因素、通過(guò)改變?cè)O(shè)備輸入電壓頻率達(dá)到節(jié)能調(diào)速的目的,而且能給�(shè)備提供過(guò)�、過(guò)壓、過(guò)載等保護(hù)功能�
變頻器通常分為4部分:整流單元、高容量電容、逆變器和控制器�
整流單元:將工作頻率固定的交流電�(zhuǎn)換為直流��
高容量電容:存儲(chǔ)�(zhuǎn)換后的電能�
逆變器:由大功率�(kāi)�(guān)晶體管陣列組成電子開(kāi)�(guān),將直流電轉(zhuǎn)化成不同頻率、寬�、幅度的方波�
控制器:按設(shè)定的程序工作,控制輸出方波的幅度與脈寬,使疊加為近似正弦波的交流�,驅(qū)�(dòng)交流電動(dòng)�(jī)�