根据变频器控制电机运行的功能框图(上图),三相电源经过变频器整流桥整流之后,经电容滤波送到逆变桥(IGBT),再经过逆变桥输出频率、电压可调的三相交流电去控制电机的运行。三相互差120度的交流电在电动机的三相定子线圈绕组里流过,产生旋转磁场,使电动机的转子在定子绕组旋转磁场的作用下自动旋转起来。电动机的三相定子绕组流过电流之后产生了旋转磁场,而根据电磁感应的原理,电动机的外壳就会产生感应电动势。此感应电动势的大小,就取决于变频器IGBT的开关频率的大小和C×DV/DT(与IGBT的开关的速度有关)。如果这个感应电动势较大,那么人触摸到就会感觉被电击一样。理论上IGBT的开关频率越高,电机外壳的感应电动势的有效值(即感应电压)就越高,而变频器对电机的控制精度和动态响应也就越高,人体触摸之后被电的感觉就越大;反之,IGBT的开关频率越低,电机外壳的感应动势的有效值(感应电压)就越低,而从体触摸到之后被电的感觉就越小!
变频器广泛应用于工业领域,可以提高设备的效率和节能效果。南京110千瓦变频器供货企业
变频器输出波形的质量直接关系到电机的运行性能。高质量的输出波形可以使电机平稳运行,减少发热、振动和噪音。如果输出波形存在较多的谐波,会导致电机出现一系列问题。谐波电流会使电机铜损增加,引起电机发热,降低电机效率。同时,谐波可能会引起电机的振动和噪音,严重时甚至会损坏电机轴承。例如,当变频器输出的电压波形含有高次谐波时,电机磁场会发生畸变,产生额外的转矩脉动,影响电机的转速稳定性。因此,现代变频器采用了多种技术来改善输出波形质量,如采用高性能的滤波电路、优化逆变电路的控制算法等,以减少谐波对电机的影响。VFD0A8ME11ANSAA变频器可以实现电机的恒定转矩和恒定功率输出。
直接转矩控制是一种先进的变频器控制策略。它直接以电机的转矩作为控制对象,通过检测电机的定子电压和电流,利用空间矢量的方法计算出电机的转矩和磁通,并与给定值进行比较。然后根据比较结果直接选择合适的电压矢量来控制逆变电路**率开关器件的开关状态,从而实现对电机转矩和磁通的快速、准确控制。这种控制方式不需要复杂的坐标变换,具有响应速度快、控制精度高的特点。在一些对转矩控制要求高且动态响应要求快的应用中,如电动车辆的驱动电机、起重机的提升电机等,直接转矩控制的变频器能够有效地满足性能要求,提高设备的运行效率和安全性。
在工业领域,风机是常见的耗能设备,工业自动化变频器在风机节能方面效果***。传统风机大多采用定速运行,当实际需求风量小于风机满负荷风量时,会造成大量能源浪费。而变频器可根据实际风量需求调节风机电机转速。根据风机的相似定律,风量与转速成正比,风压与转速的平方成正比,功率与转速的立方成正比。例如,当转速降低到原来的 80% 时,功率*为原来的 51.2%。在工厂的通风系统、中央空调的新风系统中,通过安装工业自动化变频器,可根据环境温度、空气质量等因素实时调整风机转速,实现节能降耗,同时还能降低风机运行噪音,延长风机使用寿命。变频器可以根据实际需求,调整电机的转速,以适应不同的工作场景和负载要求。
变频器软启动节能:电机硬启动对电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,至大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。变频器功率因数补偿节能:无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率!
变频器在电机启动、停止、加速、减速等过程中,能够提供更加平滑和稳定的运行效果。VFD055CP43B-21
变频器可以适应不同的工作环境和工作要求。南京110千瓦变频器供货企业
逆变电路在变频器中起着关键作用,它将整流后的直流电转换为频率和电压可变的交流电。逆变电路主要由功率开关器件,如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等构成。这些功率开关器件按照特定的控制信号规律导通和关断。以三相逆变电路为例,通过控制六个 IGBT 的开关状态,将直流电源的电能转换为三相交流电能。在这个过程中,改变功率开关器件的开关频率和占空比,就能调整输出交流电的频率和电压。逆变电路的控制技术非常复杂,需要精确的控制算法来保证输出波形的质量,减少谐波,使输出的交流电能够满足电机的运行要求,实现电机的平稳调速。南京110千瓦变频器供货企业