變頻器(VariableFrequencyDrive,VFD)是一種電力設(shè)備,用于通過(guò)調(diào)節(jié)交流電的頻率和電壓來(lái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能、精確調(diào)速和自動(dòng)化。變頻器通過(guò)以下步驟調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速:整流:將輸入的交流電(AC)轉(zhuǎn)換為直流電(DC)。濾波:平滑直流電的波動(dòng)。逆變:通過(guò)IGBT等功率器件將直流電逆變?yōu)榭烧{(diào)頻率和電壓的交流電,輸出給電機(jī)。根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的參數(shù)(如目標(biāo)轉(zhuǎn)速、加速度等)調(diào)整輸出頻率,從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。主要功能調(diào)速:精確調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,滿(mǎn)足不同工況需求(如風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載的流量)。軟啟動(dòng)/停止:避免直接啟動(dòng)的大電流沖擊,延長(zhǎng)設(shè)備壽命。節(jié)能:通過(guò)降低電機(jī)在低負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速,減少能耗(尤其適用于變負(fù)載場(chǎng)景)。保護(hù)功能:過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱等保護(hù)電機(jī)安全運(yùn)行。變頻器具備缺相保護(hù)功能。浙江通用變頻器選型
VVVF是VariableVoltageandVariableFrequency的縮寫(xiě),意為改變電壓和改變頻率,也就是人們所說(shuō)的變壓變頻。CVCF是ConstantVoltageandConstantFrequency的縮寫(xiě),意為恒電壓、恒頻率,也就是人們所說(shuō)的恒壓恒頻。VVC的原理在VVC中,電路用一個(gè)數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算電機(jī)負(fù)載變化時(shí)比較好的電機(jī)勵(lì)磁,并對(duì)負(fù)載加以補(bǔ)償。此外集成于ASIC電路上的同步60°PWM方法決定了逆變器半導(dǎo)體器件(IGBTS)的比較好開(kāi)關(guān)時(shí)間。決定開(kāi)關(guān)時(shí)間要遵循以下原則:數(shù)值上比較大的一相在1/6個(gè)周期(60°)內(nèi)保持它的正電位或負(fù)電位不變。 上海海利普變頻器原廠直供變頻器通過(guò)調(diào)節(jié)頻率電機(jī)轉(zhuǎn)速。
20世紀(jì)70年代開(kāi)始,脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM-VVVF)調(diào)速的研究得到突破,20世紀(jì)80年代以后微處理器技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實(shí)現(xiàn)。[3]20世紀(jì)80年代中后期,美、日、德、英等發(fā)達(dá)地方的VVVF變頻器技術(shù)實(shí)用化,商品進(jìn)入市場(chǎng),得到了***應(yīng)用。之前變頻器可能是日本人買(mǎi)了英國(guó)研制的。不過(guò)美國(guó)和德國(guó)憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì),產(chǎn)品迅速搶占市場(chǎng)。[3]相比較國(guó)外變頻器的發(fā)展?fàn)顩r,我國(guó)的變頻器應(yīng)用起步較晚,直到20世紀(jì)90年代末期才得到較為多的推廣。國(guó)內(nèi)變頻技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,可以概括為:
變頻器主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分,變頻器的主電路大體上可分為兩類(lèi):電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波是電感。它由三部分構(gòu)成,將工頻電源變換為直流功率的“整流器”,吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路”,以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器“。整流器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。 變頻器參數(shù)可存儲(chǔ),便于迅速調(diào)試。
整流電路由VD1-VD6六個(gè)整流二極管組成不可控全波整流橋。對(duì)于380V的額定電源,一般二極管反向耐壓值應(yīng)選1200V,二極管的正向電流為電機(jī)額定電流的1.414-2倍。電容C1吸收電容,整流電路輸出是脈動(dòng)的直流電壓,必須加以濾波。變壓器一種常見(jiàn)的電氣設(shè)備,可用來(lái)把某種數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓,也可以改變交流電的數(shù)值及變換阻抗或改變相位壓敏電阻有三個(gè)作用:一、過(guò)電壓保護(hù);二、耐雷擊要求;三、安規(guī)測(cè)試需要.熱敏電阻:過(guò)熱保護(hù)霍爾元件安裝在UVW的其中二相,用于檢測(cè)輸出電流值。選用時(shí)額定電流約為電機(jī)額定電流的2倍左右。充電電阻變頻器動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,提升生產(chǎn)效率。杭州低壓變頻器調(diào)試
變頻器支持多臺(tái)變頻器聯(lián)動(dòng)。浙江通用變頻器選型
電壓空間矢量(SVPWM)方式它是以三相波形整體生成效果為前提,以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目的,一次生成三相調(diào)制波形,以?xún)?nèi)切多邊形逼近圓的方式進(jìn)行的。經(jīng)實(shí)踐使用后又有所改進(jìn),即引入頻率補(bǔ)償,能速度的誤差;通過(guò)反饋估算磁鏈幅值,低速時(shí)定子電阻的影響;將輸出電壓、電流閉環(huán),以提高動(dòng)態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但電路環(huán)節(jié)較多,且沒(méi)有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié),所以系統(tǒng)性能沒(méi)有得到根本改善。矢量(VC)方式矢量變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過(guò)三相-二相變換, 浙江通用變頻器選型