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发布时间:2024-12-27 13:40:54 人气:
交直交变频器的工作原理是借助微电子器件、电力电子器件和控制技术,先将工频电源经过二极管整流成直流电,再由电力电子器件把直流电逆变为频率可调的交流电源。它在工业自动化领域的变频器(采用变压变频VVVF控制等)和IT、供电领域的不间断电源(即UPS,采用恒压恒频CVCF控制)都有应用。
年代末期以来,一方面,矢量控制理论的提出和实施,使变频调速系统的性能指标达到了与直流电机调速系统十分接近的地步;另一方面,电力电子器件的飞速发展,也使SPWM调制技术日臻完善,变频调速器的体积越做越小,价格也达到了用户能够接受的程度。变频器的负载是异步电动机,属感性负载,中间直流环节与电机之间除了传递有功功率外,还存在无功功率的交换。
用六个开关器件,使它们按三相间互差三分之一周期的规律交替工作,就可将直流电逆变成三相交流电了。交-交变频的高(中)压变频器的容量较大,一般都在数千千瓦以上,大多用在冶金﹑钢铁行业的调速比要求不高的轧机﹑提升机等场合。大多数中、小容量的变频器中,整流器件采用不可控的整流二极管或者二极管模块。
交直交变频器按中间直流滤波环节的不同,又可以分为电压型和电流型两种,由于控制方法和硬件设计等各种因素,电压型逆变器应用比较广泛。整流器为二极管三相桥式不控整流器或大功率晶体管组成的全控整流器,逆变器是大功率晶体管组成的三相桥式电路,其作用正好与整流器相反,它是将恒定的直流电交换为可调电压,可调频率的交流电。
在改变频率时,脉冲的幅值不变,而通过改变脉冲的占空比来改变其平均电压,称为脉宽调制,简写为PWM。原来,在交流异步电动机内,外加的电源电压主要和绕组的反电势相平衡,而绕组的反电势则与电流的频率和每极下的磁通量有关:电流型变频器由于电流的可控性较好,可以限制因逆变装置换流失败或负载短路等引起的过电流,保护的可靠性较高,所以多用于要求负载电流变化较大的场合。
缺点是输出频率只有电源频率的1/3 ~1/2;功率因数低,需要补偿装置;虽然输出波形较好,但变频器的容量大,谐波相对也大,还需加装滤波器;所用的元器件多,造价高。公式表明:当频率下降时,如果电压不变,则磁通量将增加,引起电机铁心的饱和,这当然是不允许的。特别说明:此文章素材来源于电气工程及其自动化技术,仅代表作者观点,版权归原作者所有!
VVVF控制,也叫作V/f控制,或者恒压频比控制,保证输出电压跟频率成正比的控制,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生,多用于风机、泵类节能型变频器。
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