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變頻器的功能作用及特點(diǎn)
閱讀：476 發(fā)布時(shí)間：2020-6-23| 提 供 商 | 上海征原電氣科技有限公司/上海高壓測試儀 | 資料大小 | 45.3KB |
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變頻器的功能作用及特點(diǎn)
變頻器是把工頻電源（50Hz或60Hz）變換成各種頻率的交流電源,，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對主電路的控制,，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆成交流電,。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路,。變頻調(diào)速是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的,。變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類,，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器;按照開關(guān)方式分類,，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器;按照工作原理分類,，可以分為V/f控制變頻器,、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等;按照用途分類，可以分為通用變頻器,、高性能變頻器,、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等,。
變頻技術(shù)是應(yīng)交流電機(jī)無級(jí)調(diào)速的需要而誕生的,。20世紀(jì)60年代以后，電力電子器件經(jīng)歷了SCR（晶閘管）,、GTO（門極可關(guān)斷晶閘管）,、BJT（雙極型功率晶體管）、MOSFET（金屬氧化物場效應(yīng)管）,、SIT（靜電感應(yīng)晶體管）,、SITH（靜電感應(yīng)晶閘管）,、MGT（MOS控制晶體管）、MCT（MOS控制晶閘管）,、IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）,、HVIGBT（耐高壓絕緣柵雙極型晶閘管）的發(fā)展過程，器件的更新促進(jìn)了電力電子變換技術(shù)的不斷發(fā)展,。20世紀(jì)70年代開始,，脈寬調(diào)制變壓變頻（PWM-VVVF）調(diào)速研究引起了人們的高度重視。20世紀(jì)80年代,，作為變頻技術(shù)核心的PWM模式優(yōu)化問題吸引著人們的濃厚興趣,，并得出諸多優(yōu)化模式，其中以鞍形波PWM模式效果 佳,。20世紀(jì)80年代后半期開始,，美、日,、德,、英等發(fā)達(dá)國家的VVVF變頻器已投入市場并獲得了廣泛應(yīng)用。
變頻器功能簡介
變頻節(jié)能
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(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí),，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(shí)，除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)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(shí),，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(dòng)機(jī)使用變頻器的作用就是為了調(diào)速,，并降低啟動(dòng)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(gè)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(dòng)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(jià)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(tái)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）,；
第三、長期連續(xù)運(yùn)行,。
這是體現(xiàn)節(jié)電效果的三個(gè)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(huì)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,。
軟啟動(dòng)節(jié)能
電機(jī)硬啟動(dòng)對電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會(huì)對電網(wǎng)容量要求過高,，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)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(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始， 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,。
從理論上講,，變頻器可以用在所有帶有電動(dòng)機(jī)的機(jī)械設(shè)備中，電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí),，電流會(huì)比額定高5-6倍的,，不但會(huì)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(jì)時(shí)在電機(jī)選型上會(huì)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(shí)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(dòng),、補(bǔ)償功率因素、通過改變設(shè)備輸入電壓頻率達(dá)到節(jié)能調(diào)速的目的,，而且能給設(shè)備提供過流,、過壓、過載等保護(hù)功能,。
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