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變頻器(Variable-frequency Drive,VFD)是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。 [1] 變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率,根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節(jié)能、調速的目的,另外,變頻器還有很多的保護功能,如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應用。
安裝配置;在電網和變頻器之間,必須安裝隔離開關等分斷裝置,以確保設備維修時的人身安全和強制斷電的需要。變頻器供電回路必須要具有過流保護作用的斷路器或熔斷器,避免因后級設備故障造成故障范圍擴大。交流輸入電抗器,當變頻器和電源之間的高次諧波較大,不能滿足系統(tǒng)要求時,或需要提高輸入側功率因數時可增設交流輸入電抗器。接觸器僅用于供電控制,不要用接觸器來控制變頻器的啟停。輸入側EMI濾波器,可選配EMI濾波器來抑制從變頻器電源線發(fā)出的高頻傳導性干擾和射頻干擾系統(tǒng)。
正弦脈寬調制(SPWM)控制方式其特點是控制電路結構簡單、成本較低,機械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動的平滑調速要求,已在產業(yè)的各個領域得到廣泛應用。但是,這種控制方式在低頻時,由于輸出電壓較低,轉矩受定子電阻壓降的影響比較顯著,使輸出很大轉矩減小。另外,其機械特性終究沒有直流電動機硬,動態(tài)轉矩能力和靜態(tài)調速性能都還不盡如人意,且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負載的變化而變化,轉矩響應慢、電機轉矩利用率不高,低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應的存在而性能下降,穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調速。
變頻器箱體結構的選用變頻器的箱體結構要與環(huán)境條件相適應,即必須考慮溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素。常見有下列幾種結構類型可供用戶選用: 1)敞開型IPOO型本身無機箱,適用裝在電控箱內或電氣室內的屏、盤、架上,尤其是多臺變頻器集中使用時,選用這種型式較好,但環(huán)境條件要求較高; 2)封閉型IP20型適用一般用途,可有少量粉塵或少許溫度、濕度的場合; 3)密封型IP45型適用工業(yè)現場條件較差的環(huán)境; 4)密閉型IP65型適用環(huán)境條件差,有水、塵及一定腐蝕性氣體的場合 。