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变频器的工作原理

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来源: 作者: 2018-10-25 10:54:03

变频器的工作原理

导读:

变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。

变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。  1.电机的旋转速度为什么能够自由地改变?  *1:r/min  电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm.  例如:2极电机50Hz3000[r/min]  4极电机50Hz1500[r/min]  结论:电机的旋转速度同频率成比例  本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。  另外,频率能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。  因此,以控制频率为目的的变频器,是做为电机调速设备的优选设备。  n=60f/p  n:同步速度  f:电源频率  p:电机极对数  结论:改变频率和电压是最优的电机控制方法  如果仅改变频率而不改变电压,频率降低时会使电机出于过电压(过励磁),导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时,电压却不可以继续增加,最高只能是等于电机的额定电压。  例如:为了使电机的旋转速度减半,把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz,这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V  2.当电机的旋转速度(频率)改变时,其输出转矩会怎样?  *1:工频电源  由电提供的动力电源(商用电源)  *2:起动电流  当电机开始运转时,变频器的输出电流  变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动  电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大,而当使用变频器供电时,这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时,变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的,所以电机起动电流和冲击要小些。  通常,电机产生的转矩要随频率的减小(速度降低)而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。  通过使用磁通矢量控制的变频器,将改善电机低速时转矩的不足,甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。  3.当变频器调速到大于50Hz频率时,电机的输出转矩将降低  通常的电机是按50Hz电压设计制造的,其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速.(T=Te,P=Pe)  变频器输出频率大于50Hz频率时,电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。  当电机以大于50Hz频率速度运行时,电机负载的大小必须要给予考虑,以防止电机输出转矩的不足。  举例,电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。  因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速.(P=Ue*Ie)

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