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变频器的根柢原理阐明

2017-07-06 18:11分类:电工基础知识 阅读:

 

 变频器的根柢原理

  变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)改换成各种频率的沟通电源,以完毕电机的变速作业的设备,其间操控电路完毕对主电路的操控,整流电路将沟通电改换成直流电,直流基地电路对整流电路的输出进行滑润滤波,逆变电路将直流电再逆成沟通电。

  对于如矢量操控变频器这种需要许多运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩核算的CPU以及一些相应的电路。变频调速是经过改动电机定子绕组供电的频率来抵达调速的意图。

  变频技能是应沟通电机无级调速的需要而诞生的。20世纪60时代往后,电力电子器材履历了SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型功率晶体管)、MOSFET(金属氧化物场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS操控晶体管)、MCT(MOS操控晶闸管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管)的翻开进程,器材的更新推进了电力电子改换技能的不断翻开。

  依照用处置类,能够分为通用变频器、高功用专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。VVVF:改动电压、改动频率 CVCF:恒电压、恒频率。各国运用的沟通供电电源,不论是用于家庭仍是用于工厂,其电压和频率均为400V/50Hz或200V/60Hz(50Hz),等等。通常,把电压和频率固定不变的沟通电改换为电压或频率可变的沟通电的设备称作“变频器”。为了发作可变的电压和频率,该设备首要要把电源的沟通电改换为直流电(DC)。用于电机操控的变频器,既能够改动电压,又能够改动频率。

  变频器操控办法

  低压通用变频输出电压为380~650V,输出功率为0.75~400kW,作业频率为0~400Hz,它的主电路都选用交?直?交电路。其操控办法履历了以下四代。1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)操控办法其特征是操控电路构造简略、本钱较低,机械特性硬度也较好,能够满意通常传动的滑润调速央求,已在工业的各个范畴得到广泛运用。可是,这种操控办法在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比照显着,使输出最大转矩减小。

别的,其机械特性毕竟没有直流电动机硬,动态转矩才谐和静态调速功用都还纷歧无是处,且体系功用不高、操控曲线会随负载的改动而改动,转矩照料慢、电机转矩运用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而功用降低,安稳性变差等。因而咱们又研讨出矢量操控变频调速。2电压空间矢量(SVPWM)操控办法它是以三相波形全体生成作用为条件,以迫临电机气隙的志趣圆形旋转磁场轨道为意图,一次生成三相调制波形,以内切多边形迫临圆的办法进行操控的。

  经实习运用后又有所改进,即引进频率抵偿,能消除速度操控的过错;经过反响核算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流闭环,从跋涉动态的精度和安稳度。但操控电路环节较多,且没有引进转矩的调度,所以体系功用没有得毕竟子改进。矢量操控(VC)办法矢骤变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、经过三相-二相改换,等效成两相接连坐标系下的沟通电流Ia1Ib1,再经过按转子磁场定向旋转改换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1恰当于直流电动机的励磁电流;It1恰当于与转矩成正比的电枢电流),然后仿照直流电动机的操控办法,求得直流电动机的操控量,经过相应的坐标回改换,完毕对异步电动机的操控。

  正本质是将沟通电动机等效为直流电动机,别离对速度,磁场两个重量进行独立操控。经过操控转子磁链,然后分化定子电流而取得转矩和磁场两个重量,经坐标改换,完毕正交或解耦操控。矢量操控办法的提出具有划时代的含义。可是在实习运用中,由于转子磁链难以精确观测,体系特性受电动机参数的影响较大,且在等效直流电动机操控进程中所用矢量旋转改换较杂乱,使得实习的操控造用难以抵达志趣剖析的作用。

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