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[導(dǎo)讀]   變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,高壓大功率變頻調(diào)速裝置不斷地成熟起來,原來一直難于解決的高壓問題,近年

  變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,高壓大功率變頻調(diào)速裝置不斷地成熟起來,原來一直難于解決的高壓問題,近年來通過器件串聯(lián)或單元串聯(lián)得到了很好的解決。

  1、電壓源型與電流源型高壓變頻器的區(qū)別

  變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓源型和電流源型。電壓源型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波元件是電容;電流源型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波元件是電感。

  2、為什么變頻器的輸出電壓與頻率成比例的改變

  異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過的電流之間相互作用而產(chǎn)生的,在額定頻率下,如果電壓一定而只降低頻率,那么磁通就過大,磁回路飽和,電機(jī)電流增大,嚴(yán)重時將燒毀電機(jī)。因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率的同時控制變頻器的輸出電壓,使電動機(jī)的磁通保持一定,避免磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這就是VVVF的定義。這里的電壓指的是電機(jī)的線電壓或者相電壓的有效值。

  3、電動機(jī)使用工頻電源驅(qū)動時,電壓下降則電流增加;對于變頻器驅(qū)動,如果頻率下降時電壓也下降,那么電流是否增加頻率下降(低速)時,如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉(zhuǎn)矩一定的條件下,電流幾乎不變。

  4、采用變頻器運轉(zhuǎn)時,電機(jī)的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩怎樣

  采用變頻器運轉(zhuǎn),隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓,起動電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機(jī)種不同,為125%~200%)。用工頻電源直接起動時,起動電流為6~7倍,因此,將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍,起動轉(zhuǎn)矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩;對于帶有轉(zhuǎn)矩自動增強(qiáng)功能的變頻器,起動轉(zhuǎn)矩為100%以上,可以帶全負(fù)載起動。

  5、V/f模式是什么意思

  頻率下降時電壓V也成比例下降,這個問題已在回答4說明。保持V/f比恒定控制是異步電機(jī)變頻調(diào)速的最基本的控制方式,它在控制電機(jī)的電源頻率變化的同時控制變頻器輸出的電壓,并使二者之比V/f為恒定,從而使電機(jī)的磁通保持恒定。在電機(jī)額定運行情況下,電機(jī)的定子電阻和漏抗的電壓降比較小,電機(jī)的端電壓和電機(jī)的感應(yīng)電勢近似相等。

  V/f比恒定控制存在的主要問題是低速性能較差。其原因一是低速時異步電機(jī)定子電阻電壓降所占比例變大,已不能忽略,不能再認(rèn)為定子電壓和電機(jī)感應(yīng)電勢近似相等,仍按V/f比一定控制已不能保持電機(jī)磁通恒定。電機(jī)磁通的減小必然造成電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩減??;另外變頻器功率器件的死區(qū)時間也是影響電機(jī)低速性能的重要原因,死區(qū)時間造成電壓下降同時還會引起轉(zhuǎn)矩脈動,在一定條件下還會引起轉(zhuǎn)速、電流的振蕩。

  V/f比恒定控制常用于通用變頻器上。這類變頻器主要用于風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速功能,以及對調(diào)速范圍要求不高的場合。V/f比恒定控制的突出優(yōu)點是可以進(jìn)行電機(jī)的開環(huán)速度控制。

  6、按比例地改V和f時,電機(jī)的轉(zhuǎn)矩如何變化

  頻率下降時完全成比例地降低電壓,那么由于交流阻抗變小而電阻不變,將造成在低速下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩有減小的傾向。

  因此,在低頻時給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定的起動轉(zhuǎn)矩,這種補(bǔ)償稱增強(qiáng)起動。可以采用各種方法實現(xiàn),有自動進(jìn)行的方法、選擇V/f模式或調(diào)整電位器等方法。

  7、所謂開環(huán)是什么意思

  給所使用的電機(jī)裝設(shè)速度傳感器,將實際轉(zhuǎn)速反饋給控制裝置進(jìn)行控制的,稱為“閉環(huán)”,不用速度傳感器運轉(zhuǎn)的就叫作“開環(huán)”,通用變頻器多為開環(huán)方式。

  8、高壓變頻器自身的保護(hù)功能

  輸出過載、輸出過流、電網(wǎng)過電壓、電網(wǎng)欠電壓、電網(wǎng)失電、直流母線過電壓、直流母線欠電壓、變壓器過熱、缺相、控制電源掉電、驅(qū)動故障、功率器件過熱、散熱風(fēng)機(jī)故障、外部給定掉線、接地故障、光纖故障等等。

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