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  • 變頻器原理

    什么是變頻器VFD,變頻器工作原理和優點

    2019-03-18 11:20:37  來源:www.dgaliyou.com

    變頻驅動器(VFD)是一種類型的,通過改變供給到電動機的頻率和電壓驅動電動機馬達控制器。VFD的其他名稱是變速驅動器,可調速驅動器,變頻器,交流變頻器,微驅動器和逆變器。

    頻率(或赫茲)與電機的轉速(RPM)直接相關。換句話說,頻率越快,RPM越快。如果應用不需要電動機全速運行,VFD可用于降低頻率和電壓以滿足電動機負載的要求。隨著應用程序電機轉速要求的變化,VFD可以簡單地調高或降低電機轉速以滿足速度要求。

    變頻器如何工作?

    變頻交流變頻器的*個階段是變頻器。該轉換器由六個二極管組成,類似于管道系統中使用的止回閥。它們允許電流僅在一個方向上流動; 二極管符號中箭頭所示的方向。例如,無論何時A相電壓(電壓類似于管道系統中的壓力)比B或C相電壓更正,那么該二極管將斷開并允許電流流動。當B相變得比A相更正時,B相二極管將斷開并且A相二極管將閉合。總線負極的3個二極管也是如此。因此,當每個二極管打開和關閉時,我們會得到六個電流“脈沖”。這被稱為“六脈沖VFD”,這是當前變頻器的標準配置。

    我們可以通過增加一個電容來消除直流母線上的交流紋波。電容器以與管道系統中的儲液器或蓄液器類似的方式操作。該電容吸收交流紋波并提供平滑的直流電壓。直流母線上的交流紋波通常小于3伏。因此,直流總線上的電壓變成“大約”650VDC。實際電壓取決于變頻器饋入交流線路的電壓電平,電源系統上電壓不平衡的水平,電機負載,電源系統的阻抗以及變頻器上的任何電抗器或諧波濾波器。

    將交流電轉換為直流電的二極管電橋轉換器有時僅稱為轉換器。將直流電轉換回交流電的轉換器也是一個轉換器,但為了將其與二極管轉換器區分開來,它通常被稱為“逆變器”。在工業中,將任何直流 - 交流轉換器稱為逆變器已經很普遍。

    當我們關閉逆變器中的一個頂部開關時,電機的相位連接到正直流母線,并且該相位上的電壓變為正值。當我們關閉轉換器中的一個底部開關時,該相位連接到負直流母線并變為負值。因此,我們可以使電機的任何相位隨意變為正或負,并因此可以產生我們想要的任何頻率。所以,我們可以使任何階段都是正面,負面或零。

    VFD的輸出是“矩形”波形。VFD不產生正弦輸出。這種矩形波形對于通用配電系統來說不是一個好的選擇,但是對于一臺電動機來說是完全足夠的。

    如果我們想要將電機頻率降低到30 Hz,那么我們只需更慢地切換逆變器輸出晶體管即可。但是,如果我們將頻率降低到30Hz,那么我們還必須將電壓降低到240V,以保持V / Hz比率(有關這方面的更多信息,請參閱VFD電機理論演示文稿)。如果我們唯一的電壓是650VDC,我們將如何降低電壓?

    這稱為脈寬調制或PWM。想象一下,我們可以通過高速開關閥門來控制水管中的壓力。雖然這對于管道系統來說不太實際,但它對VFD來說效果很好。請注意,在前半個周期中,電壓在一半時間內處于ON狀態,一半時間處于OFF狀態。因此,平均電壓是480V或240V的一半。通過脈沖輸出,我們可以在VFD的輸出端獲得任何平均電壓。

    為什么要使用VFD?

    1、減少能源消耗和能源成本

    如果您的應用不需要全速運行,那么您可以通過變頻驅動控制電機來降低能源成本,這是變頻驅動的一個優點。VFD允許您將電動設備的速度與負載要求相匹配。沒有其他交流電動機控制方法可以讓您實現這一點。

    電動馬達系統占當今行業功耗的65%以上。通過安裝或升級VFD優化電機控制系統可將設備能耗降低多達70%。此外,VFD的使用提高了產品質量,并降低了生產成本。結合能源效率稅收優惠和公用事業回扣,VFD裝置的投資回報可能只有6個月。

    2、通過更嚴格的過程控制提高生產率

    通過以*有效的速度為您的應用操作電機,減少錯誤發生的幾率,從而提高生產水平,從而為貴公司帶來更高的收入。在傳送帶和傳送帶上,您可以在啟動時消除混亂,從而實現高速傳送。

    3、延長設備使用壽命并減少維護

    您的設備將持續更長時間,并且由VFD控制時的維護時間更短,從而確保*佳的電機應用速度。由于變頻器對電機的頻率和電壓進行了*佳控制,變頻器將為您的電機提供更好的保護,例如電熱過載,相位保護,欠壓,過壓等。當您使用變頻器啟動負載時,不會使電機或被驅動的負載受到啟動線上的“瞬間沖擊”,但可以平穩啟動,從而消除皮帶,齒輪和軸承的磨損。因為我們可以有平穩的加速和減速循環,所以它也是減少和/或消除水錘的極好方法。


浙公網安備 33032702000447號

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