變頻器能用于工業(yè)控制。變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。在工業(yè)自動(dòng)化程度不斷提高的背景下,變頻器得到了非常廣泛的應(yīng)用。
在工業(yè)控制中,變頻器可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的起停、加速、減速、逆轉(zhuǎn)和等速運(yùn)行等多種控制方式,并且可以通過(guò)軟件進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)和優(yōu)化。
其主要應(yīng)用包括:
節(jié)能降耗:通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電源頻率與電壓的比值,降低電機(jī)啟動(dòng)電流、減少負(fù)載慣量,進(jìn)而減少電機(jī)能耗。
精確控制:實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的運(yùn)行速度和負(fù)載的實(shí)時(shí)控制和調(diào)節(jié),使電機(jī)能夠精確地響應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程中動(dòng)態(tài)變化的需求。轉(zhuǎn)矩增大:在需要啟動(dòng)大負(fù)載或提高轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合下,使用變頻器可以降低起動(dòng)電流,實(shí)現(xiàn)更平穩(wěn)的啟動(dòng),減少負(fù)荷沖擊,從而延長(zhǎng)電氣設(shè)備的使用壽命。
生產(chǎn)自動(dòng)化:變頻器可以與PLC或DCS等自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的自動(dòng)化控制,提高工廠生產(chǎn)效率和品質(zhì)。 GD20系列緊湊型變頻器:結(jié)構(gòu)緊湊,適用于空間有限的環(huán)境,同時(shí)性能穩(wěn)定可靠,能夠滿足大多數(shù)基本控制需求。上海英威騰高壓變頻器說(shuō)明書
主回路原理結(jié)構(gòu)及主要器件變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為兩部分:
主回路和控制電路。
變頻器功能單元通常分為4部分:1整流單元、2高容量電容、3逆變器、4控制器。
1、整流單元:將工作頻率固定的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。
2、高容量電容:存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換后的電能。
3、逆變器:由大功率開關(guān)晶體管陣列組成電子開關(guān),將直流電轉(zhuǎn)化成不同頻率、寬度、幅度的方波。
4、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電,驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)。 英威騰GD20變頻器MODBUS通訊英威騰變頻器采用先進(jìn)的控制技術(shù)和高性能的硬件平臺(tái),具有調(diào)速范圍寬、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、調(diào)速精度高等特點(diǎn)。
變頻器的工作原理是將固定頻率的電源輸入轉(zhuǎn)換成可調(diào)變頻輸出的電源。其主要組成部分包括整流器、濾波器、逆變器等。具體來(lái)說(shuō),變頻器的工作過(guò)程如下:電源輸入:將固定頻率的交流電源輸入變頻器,經(jīng)過(guò)整流器將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源。濾波器:將直流電源經(jīng)過(guò)濾波器濾波,去掉直流電源中的雜波,使電壓平穩(wěn)。逆變器:將平穩(wěn)的直流電源通過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換為可調(diào)的交流電源,這樣就實(shí)現(xiàn)了變頻器的主要功能。在變頻器工作的過(guò)程中,逆變器的工作原理是將直流電壓變成交流電壓。
具體來(lái)說(shuō),逆變器會(huì)將直流電壓通過(guò)高頻變壓器轉(zhuǎn)化為高頻交流電壓,然后再通過(guò)橋式整流電路得到可調(diào)的交流電壓輸出。
帶電容的單相電機(jī),是可以變頻調(diào)速的,但是帶電容的單相電機(jī)不能用變頻器。單相電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)會(huì)因?yàn)橹挥幸粋€(gè)相位而產(chǎn)生較大的起動(dòng)電流,接上電容可以起到降低起動(dòng)電流的作用,但也會(huì)導(dǎo)致單相電機(jī)在運(yùn)行時(shí)速度不穩(wěn)定,同時(shí)功率也有所下降。
因此,對(duì)于需要穩(wěn)定運(yùn)行的單相電機(jī),通常會(huì)選擇使用變頻器。但是,單相電機(jī)接了電容之后,如果直接連接變頻器使用,由于電容具有阻抗和容抗的特性,其會(huì)對(duì)變頻器會(huì)產(chǎn)生較大的噪音干擾和電磁干擾,容易造成變頻器損壞。因此,并不推薦單相電機(jī)接了電容與變頻器一起使用。 英威騰GD200變頻器適用于對(duì)速度精度和低頻特性有要求的場(chǎng)合,例如暖通供水、空壓機(jī)、石油等風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載。
電壓型與電流型有什么不同?變頻器的主電路大體上可分為兩類: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;電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。為什么變頻器的電壓與電流成比例的改變?
異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過(guò)電流之間相互作用而產(chǎn)生的,在額定頻率下,如果電壓一定而只降低頻率,那么磁通就過(guò)大,磁回路飽和,嚴(yán)重時(shí)將燒毀電機(jī)。因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓,使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能型變頻器。 英威騰變頻器適用于多種電機(jī)類型和負(fù)載特性,可以廣泛應(yīng)用于風(fēng)電、水電、機(jī)械、化工、造紙等多個(gè)行業(yè)。上海英威騰GD350-19變頻器EMC濾波器
變頻器可以減少電機(jī)消耗的能量,節(jié)約用電。上海英威騰高壓變頻器說(shuō)明書
通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內(nèi)部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護(hù)電路及驅(qū)動(dòng)電路。如三菱公司生產(chǎn)的IPMPM50RSA120,富士公司生產(chǎn)的7MBP50RA060,西門子公司生產(chǎn)的BSM50GD120等,內(nèi)部集成了整流模塊、功率因數(shù)校正電路、IGBT逆變模塊及各種檢測(cè)保護(hù)功能。模塊的典型開關(guān)頻率為20KHz,保護(hù)功能為欠電壓、過(guò)電壓和過(guò)熱故障時(shí)輸出故障信號(hào)燈。逆變電路中都設(shè)置有續(xù)流電路。續(xù)流電路的功能是當(dāng)頻率下降時(shí),異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也隨之下降。為異步電動(dòng)機(jī)的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過(guò)程中,寄生電感釋放能量提供通道。另外,當(dāng)位于同一橋臂上的兩個(gè)開關(guān),同時(shí)處于開通狀態(tài)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象,并燒毀換流器件。所以在實(shí)際的通用變頻器中還設(shè)有緩沖電路等各種相應(yīng)的輔助電路,以保證電路的正常工作和在發(fā)生意外情況時(shí),對(duì)換流器件進(jìn)行保護(hù).上海英威騰高壓變頻器說(shuō)明書