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美國Fairchild仙童變頻器
變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備,。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波,、逆變（直流變交流）,、制動單元、驅(qū)動單元,、檢測單元微處理單元等組成,。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓,，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能,、調(diào)速的目的,，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能,，如過流,、過壓、過載保護(hù)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(yīng)用。
變頻器（Variable-frequency Drive,，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）,、濾波,、逆變（直流變交流）、制動單元,、驅(qū)動單元,、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓,，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的,，另外,，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流,、過壓,、過載保護(hù)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(yīng)用,。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源,。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器,，由于其功率方向可逆，可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn),。在整流器整流后的直流電壓中,，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動,。為了抑制電壓波動,，采用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時,，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單的平波回路,。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率,，以所確定的時間使6個開關(guān)器件導(dǎo)通,、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關(guān)時間和電壓波形,。美國Fairchild仙童變頻器
控制電路是給異步電動機(jī)供電（電壓,、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號的回路，它有頻率,、電壓的“運(yùn)算電路”,，主電路的“電壓、電流檢測電路”,，電動機(jī)的“速度檢測電路”,，將運(yùn)算電路的控制信號進(jìn)行放大的“驅(qū)動電路”，以及逆變器和電動機(jī)的“保護(hù)電路”組成,。
（1）運(yùn)算電路：將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流,、電壓信號進(jìn)行比較運(yùn)算,，決定逆變器的輸出電壓、頻率,。
（2）電壓,、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等,。
（3）驅(qū)動電路：驅(qū)動主電路器件的電路,。它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷,。
（4）速度檢測電路:以裝在異步電動機(jī)軸機(jī)上的速度檢測器(tg,、plg等)的信號為速度信號，送入運(yùn)算回路,，根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動機(jī)按指令速度運(yùn)轉(zhuǎn),。
（5）保護(hù)電路：檢測主電路的電壓、電流等,，當(dāng)發(fā)生過載或過電壓等異常時,，為了防止逆變器和異步電動機(jī)損壞
變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上,。為了保證生產(chǎn)的可靠性,，各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計配用動力驅(qū)動時，都留有一定的富余量,。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時,，除達(dá)到動力驅(qū)動要求外,，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費(fèi),。風(fēng)機(jī),、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量,，其輸入功率大,，且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中,。當(dāng)使用變頻調(diào)速時,，如果流量要求減小，通過降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求,。
電動機(jī)使用變頻器的作用就是為了調(diào)速,，并降低啟動電流。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）,，這個過程叫整流。把直流電（DC）變換為交流電（AC）的裝置,，其科學(xué)術(shù)語為“inverter”(逆變器),。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。對于逆變?yōu)轭l率可調(diào),、電壓可調(diào)的逆變器我們稱為變頻器,。變頻器輸出的波形是模擬正弦波，主要是用在三相異步電動機(jī)調(diào)速用,，又叫變頻調(diào)速器,。對于主要用在儀器儀表的檢測設(shè)備中的波形要求較高的可變頻率逆變器，要對波形進(jìn)行整理,，可以輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦波,，叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價格的15--20倍,。由于變頻器設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”,，故該產(chǎn)品本身就被命名為“inverter”，即：變頻器,。
變頻不是到處可以省電,，有不少場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（約額定功率的3-5%）,。一臺1.5匹的空調(diào)自身耗電算下來也有20-30W,相當(dāng)于一盞長明燈. 變頻器在工頻下運(yùn)行，具有節(jié)電功能，是事實(shí),。但是他的前提條件是：
*,、大功率并且為風(fēng)機(jī)/泵類負(fù)載；
第二,、裝置本身具有節(jié)電功能（軟件支持）,；
這是體現(xiàn)節(jié)電效果的三個條件。除此之外,，無所謂節(jié)不節(jié)電,，沒有什么意義。如果不加前提條件的說變頻器工頻運(yùn)行節(jié)能,，就是夸大或是商業(yè)炒作,。知道了原委，你會巧妙的利用他為你服務(wù),。一定要注意使用場合和使用條件才好正確應(yīng)用,，否則就是盲從、輕信而“受騙上當(dāng)”,。
功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能
無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱,，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中,，設(shè)備使用效率低下,，浪費(fèi)嚴(yán)重，使用變頻調(diào)速裝置后,，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，從而減少了無功損耗,，增加了電網(wǎng)的有功功率,。
電機(jī)硬啟動對電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會對電網(wǎng)容量要求過高,，啟動時產(chǎn)生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大,，對設(shè)備、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功能將使啟動電流從零開始，zui大值也不超過額定電流,，減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求,，延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用,。
2：從理論上講,，變頻器可以用在所有帶有電動機(jī)的機(jī)械設(shè)備中，電動機(jī)在啟動時，電流會比額定高5-6倍的,，不但會影響電機(jī)的使用壽命而且消耗較多的電量.系統(tǒng)在設(shè)計時在電機(jī)選型上會留有一定的余量,，電機(jī)的速度是固定不變，但在實(shí)際使用過程中,，有時要以較低或者較高的速度運(yùn)行,，因此進(jìn)行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動,、補(bǔ)償功率因素
變頻器常見的頻率給定方式主要有：操作器鍵盤給定,、接點(diǎn)信號給定、模擬信號給定,、脈沖信號給定和通訊方式給定等,。這些頻率給定方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，須按照實(shí)際所需進(jìn)行選擇設(shè)置
電動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率,，則電動機(jī)變?yōu)楫惒桨l(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行,，作為制動器而工作，這就叫作再生（電氣）制動,。
17,、是否能得到更大的制動力？
從電機(jī)再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中,，由于電容器的容量和耐壓的關(guān)系,，通用變頻器的再生制動力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%~20%。如采用選用件制動單元,，可以達(dá)到50%~100%,。
18、請說明變頻器的保護(hù)功能?
保護(hù)功能可分為以下兩類：
（1）檢知異常狀態(tài)后自動地進(jìn)行修正動作,，如過電流失速防止,，再生過電壓失速防止。
（2）檢知異常后封鎖電力半導(dǎo)體器件PWM控制信號,，使電機(jī)自動停車,。如過電流切斷、再生過電壓切斷,、半導(dǎo)體冷卻風(fēng)扇過熱和瞬時停電保護(hù)等,。
19、為什么用離合器連接負(fù)載時,，變頻器的保護(hù)功能就動作,？
用離合器連接負(fù)載時，在連接的瞬間,，電機(jī)從空載狀態(tài)向轉(zhuǎn)差率大的區(qū)域急劇變化,，流過的大電流導(dǎo)致變頻器過電流跳閘，不能運(yùn)轉(zhuǎn)。
20,、在同一工廠內(nèi)大型電機(jī)一起動,，運(yùn)轉(zhuǎn)中變頻器就停止，這是為什么,？
電機(jī)起動時將流過和容量相對應(yīng)的起動電流,，電機(jī)定子側(cè)的變壓器產(chǎn)生電壓降，電機(jī)容量大時此壓降影響也大,，連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷,，因而有時保護(hù)功能（IPE）動作，造成停止運(yùn)轉(zhuǎn),。 　 21,、什么是變頻分辨率？有什么意義,？
對于數(shù)字控制的變頻器,，即使頻率指令為模擬信號，輸出頻率也是有級給定,。這個級差的zui小單位就稱為變頻分辨率,。 變頻分辨率通常取值為0.015~0.5Hz.例如，分辨率為0.5Hz,，那么23Hz的上面可變?yōu)?3.5,、24.0 Hz，因此電機(jī)的動作也是有級的跟隨,。這樣對于像連續(xù)卷取控制的用途就造成問題,。在這種情況下，如果分辨率為0.015Hz左右,，對于4級電機(jī)1個級差為1r/min 以下,，也可充分適應(yīng)。另外,，有的機(jī)種給定分辨率與輸出分辨率不相同。
22,、裝設(shè)變頻器時安裝方向是否有限制,。

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