變頻器的工作原理、組成和使用方法!
什么是變頻器?
變頻器,英文單詞為Variable-frequency Drive,縮寫為VFD。變頻器所需要用到的技術有兩種:變頻技術和微電子技術。變頻器是一種通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率,根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節(jié)能、調速的目的。
變頻器的主要構成為:由整流(交流變直流)、逆變(直流變交流)、濾波、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。
變頻器有很多保護功能,比如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應用。
01變頻器組成原理
1.1變頻器的基本結構
調速用變頻器構成:主電路、控制電路、保護電路變頻器主電路工作原理變壓變頻裝置結構框圖
按照不同的控制方式,交—直—交變頻器可分成以下三種方式:
采用可控整流器調壓、逆變器調頻的控制方式,其結構框圖。
可控整流器調壓、逆變器調頻的控制方式的特點:
在這種裝置中,調壓和調頻在兩個環(huán)節(jié)上分別進行,在控制電路上協調配合,結構簡單,控制方便。但是,由于輸入環(huán)節(jié)采用晶閘管可控整流器,當電壓調得較低時,電網端功率因數較低。
而輸出環(huán)節(jié)多用由晶閘管組成多拍逆變器,每周換相六次,輸出的諧波較大,因此這類控制方式現在用的較少。
采用不控整流器整流、斬波器調壓、再用逆變器調頻的控制方式,其結構框圖。
不控整流器整流、斬波器調壓、再用逆變器調頻的控制方式的特點:
整流環(huán)節(jié)采用二極管不控整流器,只整流不調壓,再單獨設置斬波器,用脈寬調壓,這種方法克服功率因數較低的缺點;但輸出逆變環(huán)節(jié)未變,仍有諧波較大的缺點;
采用不控制整流器整流、脈寬調制(PWM)逆變器同時調壓調頻的控制方式,其結構框圖。
不控制整流器整流、脈寬調制(PWM)逆變器同時調壓調頻的控制方式的特點:
在這類裝置中,用不控整流,則輸入功率因數不變;用(PWM)逆變,則輸出諧波可以減小。PWM逆變器需要全控型電力半導體器件,其輸出諧波減少的程度取決于PWM的開關頻率,而開關頻率則受器件開關時間的限制。
采用絕緣雙極型晶體管IGBT時,開關頻率可達10kHz以上,輸出波形已經非常逼近正弦波,因而又稱為SPWM逆變器,成為當前最有發(fā)展前途的一種裝置形式
