变频器用途和分类

变频器用途和分类

变频器(Variable Frequency Drive)是一种电子装置,用于控

制电动机的速度和转速。它通过调整电动机的电源频率,从而改变电动机的速度。变频器广泛应用于工矿企业、建筑、交通、石油、化工、冶金等领域。

变频器的用途主要包括以下几个方面:

1. 电机控制:变频器能够精确地控制电动机的转速,实现电动机对设备的准确控制和调节。

2. 能量节约:通过改变电动机的速度,变频器能够减少电动机在轻负荷运行时的能耗,实现节能效果。

3. 多功能应用:变频器具备多种功能,如软启动、制动、可编程控制等,可以满足不同应用场景的需求。

4. 响应性能:变频器具备较高的响应性能,能够迅速调整电动机的转速,适应复杂的工作环境。

根据应用领域和控制方式的不同,变频器可以分为以下几类:1. 通用变频器:适用于较为常见的应用场景,可以控制普通的三相交流电动机。

2. 高性能变频器:具备更高的控制精度和响应速度,适用于对电机控制要求较高的场合。

3. 专用变频器:用于特定领域的应用,如油田提升设备、电梯、钢铁冶炼设备等。

4. 虚拟轴变频器:适用于多电机系统的控制,可以实现多电机之间的同步运行和相互控制。

5. 矢量变频器:采用矢量控制技术,具备较高的控制精度和动态响应性能。

总之,变频器在工业自动化领域中发挥着重要的作用,能够提高生产效率、节约能源,实现智能化控制。

变频器的简介

变频器的简介 ?简单的来说变频器就是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。它通过对电网进行回馈实现节能。我们都知道电机工作的工作方式有两种:电动和制动。在电机进行制动的时候,它相当于是一台发电机,变频器通过将电机制动状态下发出的电能回馈给电网进行利用而实现节能。虽然说单个一台电机进行能量的回馈对节能的贡献很小,但是在工厂中工作的电机往往数量很多,功率很大,这样,把这些电机制动转台的电能都收集起来回馈给电网再进行利用,就能够节约很多的能源 变频器基础原理知识 ?1、什么是变频器? 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素、过流/过压/过载保护等功能。国内技术较领先的品牌有汇川、欧瑞(原烟台惠丰)、三晶、蓝海华腾。 2、PWM和PAM的不同点是什么? PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。 PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅度调制) 缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。 3、电压型与电流型有什么不同? 变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。 4、为什么变频器的电压与频率成比例的改变? 异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。 5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下 降时电压也下降,那么电流是否增加? 频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。 6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样? 采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150[%]额定电流以下(根据机种不同,为125[%]~200[%])。用工频电源直接起动时,起动电流为额定电流6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70[%]~120[%]额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100[%]以上,可以带全负载起动。 7、V/f模式是什么意思?

[全]变频器的基本用途及功能

变频器的基本用途及功能 变频器是将工频交流电源变换为频率和电压可调的交流电源,实现交流电动机调速的电气装置,已广泛应用于工农业生产的各个领域。因此,变频器的应用知识已是机电工程技术人员必备的技能之一。 变频器,采用高性能的U/f控制和矢量控制技术,提供低速高转矩输出,具有良好的动态特性、超强的过载能力,创新的内部互联功能更具有无可比拟的灵活性。变频器可工作于缺省的工厂设置状态下,是为数量众多的简单电动机变速驱动系统供电的理想变频驱动装置。用户可以根据需要设置相关参数,充分利用变频器所具有的全面、完善的控制功能,为需要多种功能的复杂电动机控制系统服务。 1.1 、变频器的概念 变频器是将工频交流电源变换为频率和电压可调的三相交流电源的电气装置,用以驱动交流异步电动机实现变频调速,如图1所示。

图1 根据交流异步电动机的转速表达式: 图2 1.2、电动机变频传动 (1)利用变频器可实现交流电动机调速。由于变频器可以看作一个频率可调的交流电源,对于现有恒速运转的电动机,只要在电源和电动机之间接入变频器和相应设备,就可对电动机实现调速控制,而无需对电动机和系统进行设备改造。 (2)具有较宽的调速范围和较高的调速精度。通用变频器的调速范围可以达到1:10以上,而高性能的矢量型变频器的调速范围可达1:1000。而且采用矢量控制方式的变频器对异步电动机进行调速控制时,还可控制电动机的输出转矩。

(3)可减小电动机的启动电流。电动机工频电源直接启动时,启动电流是额定电流的4到7倍,这个电流将大大增加电动机绕组的电应力并产生热量,从而降低电动机的使用寿命。而变频器调速时则可从零转速零电压启动,按斜坡函数的规律进行加速,从而限制了电动机的启动电流。 (4)可实现高转速、高电压、大电流控制。目前高频变频器的输出频率可以达到3000KHz,当利用这种高速变频器对2极异步电动机进行驱动时,可以得到180000转/分的高转速。随着变频技术的不断发展,高频变频器的输出频率也在不断提高,高速驱动也是变频器调速控制的一个重要优势。 1.3、节能 风机、泵类负载采用变频调速后,节电率可达到10%--30%,最高高达60%。这是因为风机、泵类负载的实际消耗功率近似与转速的3次方成比例。以节能为目的的变频器的应用,在最近几十年来发展非常迅速,据有关方面统计,我国已经进行变频改造的风机、泵类负裁的容量只占总容量的5%左右,还有很大的改造空间。由于风机、泵类负裁在采用变频调速后可以节省大量的电能,所需的投资在较短的时间内就可以收回,因此在这一领域的应用最广泛。目前,应用较成功的有恒压供水、各类风机、中央空调和液压泵的变频调速。 1.4、精度控制

通用变频器和专用变频器的区别

通用变频器和专用变频器的区别 对于用户来说,为关心的是的用途。根据用途的不同,变频器可分为通用变频器和专用变频器。 1.通用变频器 通用变频器是变频器家族中数量多、应用为广泛的一种。顾名思义,通用变频器的特点是通用性。随着变频技术的发展和市场需求的不断扩大,通用变频器正在朝着两个方向发展:一是以节能为主要目的而简化了一些系统功能的低成本简易型通用变频器,它主要应用于水泵、风扇、鼓风机等对于系统调速性能要求不高的场合,并具有体积小、价格低等方面的优势;二是在设计过程中充分考虑了应用中各种需要的高性能、多功能通用变频器,在使用时,用户可以根据负载的特性选择算法对变频器的各种参数进行设定,也可以根据系统的需要选择厂家所提供的各种备用选件来满足系统的特殊需要。高性能的多功能通用变频器除了可以应用于简易型变频器的所有应用领域外,还可以广泛应用于、、电动车辆等对调速系统的性能有较高要求的场合。 过去,通用变频器基本上采用的是电路结构比较简单的U/f控制方式,与VC 方式相比,在转矩控制性能方面要差一些。但是,随着变频技术的发展,目前一些厂家已经推出采用VC的通用变频器,以适应竞争日趋激烈的变频器市场的需求。这种多功能通用变频器可以根据用户需要切换为“U/f控制运行”或“VC运行”方式,但价格方面却与U/f方式的通用变频器持平。因此,随着技术和计算机技术的发展,今后变频器的性价比将不断提高。 2.专用变频器 (1)高性能专用变频器。 随着控制理论、交流调速理论和电力电子的发展,异步的VC得到发展,VC 变频器及其专用电动机构成的交流伺服系统已经达到并超过了直流伺服系统。此外,由于还具有环境适应性强、维护简单等许多直流伺服所不具备的优点,在要求高速、高精度的控制中,这种高性能交流伺服变频器正在逐步取代直流伺服系统。 (2)高频变频器。 在超精密机械加工中常采用高速电动机。为了满足其驱动要求的需要,出现了采用PAM控制的高频变频器,其输出主频高达3kHz,驱动两极异步电动机时的转速

变频器基础知识

变频器基础知识 一、变频器的定义 通常所说的变频器,是指将频率固定的电源如50Hz三相交流电变成频率可变的电源如在0~50Hz之间随意变换的转换设备;如果原有电源的频率为0即为直流电源供电,则变频器可以 省去直流变换环节,退化成单一的逆变器DC→AC; 二、变频器的分类 从不同的角度,可以对变频器进行不同的分类; 1、按电压等级不同,变频器可分为:高压变频器、中压变频器、低压变频器 按照国际惯例,电压≥10kV时称高压,1-10kV为中压,小于1kV时称低压,与其电压范围相 对应的变频器分别称为高压变频器、中压变频器、低压变频器; 在我国,习惯上把10KV、6kV或3kV的电机称为高压电机,相应的电压为10KV、6kV或3kV 的变频器均称高压变频器;平常所说的“高-高”、“高-低-高”、“高-低”只是变频器的不同应 用形式; 2、按主回路结构不同,变频器可分为:交-直-交变频器,交-交变频器;交-直-交变频器 1交-直-交变频器先将电网交流电用整流电路整成直流电,再用逆变电路将直流电转换为 频率可变的交流电;整流电路、直流回路、逆变电路是交-直-交变频器的三个基本组成部分; 整流电路可以是不控的二极管全波整流、也可以是可控的,如果是可控整流,则它也能工作 在逆变状态,将直流回路的能量逆变回电网;

逆变电路肯定是可控的,主要功能是将直流回路电能变成交流电输出给电机;如果电机工作在发电工况时比如制动场合, 逆变电路工作在整流状态,将电机的能量送到直流回路; 交-交变频器 2交-交变频器没有直流回路,每相都由两个相互反并联的整流电路组成,正桥提供正向相电流,反桥提供负向相电流; 3、按储能方式不同,变频器可分为:电流源型、电压源型; 电流源型变频器 1电流源型: 电流源变频器输入采用可控整流,控制电流的大小;中间采用大电感,对电流进行平滑;逆变桥将直流电流转换为频率可变的交流电流,供给交流电机;在电流源变频器中,直接受控量是电流;整流桥控制电流大小,逆变桥控制电流频率,电机侧得到的是幅值和频率可变的方波电流; 特点:①电流源变频器具有很好的抗过流能力,甚至负载短路都不会导致变频器损坏;②由于整流桥输出电压可以为负,从而进入逆变状态工作,实现能量由变频器向电网的回馈,可用于频繁正反转或需要制动的场合; 缺点:其网侧功率因数不高,电流谐波较大; 2电压源型:

变频器基本知识

概述变频器就是利用电力半导体器件的通断作用将固定电压、频率的交流电变换为频率、电压都连续可 调的交流电的装置,主要用于对异步电动机的调速控制,它与电动机之间连接框图如图1-1所示。 按变频器的电路组成分类:从变频器的电路组成来看,变频器可分为交-交变频器和交-直-交变频器。 1.交-交变频器它是将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源,其主要优点是没有中间环节,变换效率高。但其连续可调的频率范围窄,所采用的器件多,其应用收到很大限制。 2、交-直-交变频器先将频率固定的交流电整流后变成直流,再经过逆变电路,把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电,由于把直流电逆变成交流电较易控制,因此在频率的调节范围,以及变频后电动机特性改善等方面,都具有明显优势,目前使用最多的变频器均属于交-直-交变频器。 根据直流环节的储能方式来分,交-直-交变频器又可分为电压型和交流电源变频器电动机负载电流型两种。 1)电压型整流后若是靠电容来滤波,这种交-直-交变频器称为电压型变频器,而现在使用的变频器大部分为电压型。 2)电流型整流后若是靠电感来滤波,这种交-直-交变频器称为电流型变频器,这种型式的变频器较为少见。根据调压方式的不同,交-直-交变频器又可分为脉幅调制(PAM)和脉宽调制(PWM)两种。 3)脉幅调制(PAM)变频器输出电压的大小是通过改变直流电压(UD)来实现的,这种方法现在已经很少采用。 4)脉宽调制(PWM)变频器输出电压的大小是通过改变输出脉冲的占空比来实现的。目前使用最多的是占空比按正弦规律变化的正弦波脉宽调制,即SPWM方式。 按变频器的控制方式分类按不同的控制方式,变频器可分为U/f控制、矢量控制(VC)和直接 转矩控制三种类型。 按变频器的用途分类根据用途的不同变频器可分为通用变频器和专用变频器。

变频器的分类

1,按变换环节分 1)交----交变频器 2)交---直---交变频器 2,按直流环节的储能方式 1)电流型变频器:直流环节的储能元件是电感线圈 2)电压型变频器:直流环节的储能元件是电容器 3,按控制模式(工作原理分) 1)U/F 控制变频器。 特点是对变频器输出的电压和频率同时进行控制,通过使U/F的值保持一定而得到所需的转矩特性,多用于对精度要求不高的通用变频器。 2)转差频率控制变频器。 时对U/F控制的一种改进,这种控制需要由安装在马达上的速度传感器检测出马达的转速,构成速度闭环,速度调节器的输出为转差频率,而变频器的输出频率则由马达的实际转速与所需转差频率之和决定。由于通过控制转差频率来控制转矩和电流,其加减速特性和限制过电流的能力得到提高。 3)矢量控制变频器。 基本思路是:将马达的定子电流分为产生磁场的励磁电流和与其垂直的产生转矩的转矩电流,并分别加以控制。由于这种控制方式中必须同时控制马达定子电流的幅值和相位,即定子电流的矢量。 4,按用途分: 1)通用变频器。 是指能与普通的笼型马达配套使用,能适应各种不同性质的负载,并具有多种可供选择功能的变频器。 2)高性能专用变频器。 主要应用于对马达控制要求较高的系统,大多数采用矢量控制方式,驱动对象通常是变频器厂家指定的专用马达。 3)高频变频器。 再超精密加工和高性能机械中,常常要用到高速马达,为了满足这些高速马达的驱动要求,出现了采用PAM(脉冲幅值调制)控制方式的高频变频器,其输出频率可达到3kHZ.

:2 ::: :j em L T j G D T T 1)对于风机和泵类负载,由于低速时转矩较小,对过载能力和转速精度要求较低,故选用廉价的变频器。 2)对于希望具有转矩特性,但在转速精度及动态性能方面要求不高的负载,可选用无矢量控制型 变频器。 3)对于低速时要求有较硬的机械特性,并要求有一定的调速精度,但在动态性能方面无较高要求的负载,可选用不带速度反馈的矢量控制型变频器。 4)对于某些对调速精度和动态性能方面都有较高要求,以及要求高精度同步运行的负载,可选用带速度反馈的矢量控制型变频器。 三,不同控制对象时变频器的选择 调速马达传动的生产机械的控制对象中,有速度,位置,张力,流量,温度,压力等。对于每一个控制对象,其产生的机械特性和性能要求式不同的,选择变频器时要考虑这些特点。 1,速度 当调速系统的控制对象时改变马达转速时,在选择变频器的过程中,应考虑以下几点: 1)马达转速 为了维持某一速度,马达所传动的负载必须接受马达供给的转矩,其值与该转速下的机械所作的功和损耗相适应。这称为速度下的负载转矩。根据此负载转矩和马达产生的转矩,惯性系统的运动方程式用下式表示 2 2 22 2 2 ()242260 4460375j j dw T j dt G D G D j m r g g n d dw G D G D dn G D dn T j dt g dt g dt dt ππ====== ? =??= 所以:2 375j em L GD dn T T T dt =-= 加速转矩 (惯性转矩)(N.m ) 转动惯量 马达的飞轮矩 (N.m2) 马达转矩(驱动转矩,电磁转矩)(N.m ) 负载转矩(包含空载转矩)(N.m ) w: 马达转子角速度 ( rad/s) m: 旋转部分的质量 (kg) r: 惯性半径 ( m)

关于变频器的简单介绍

一、关于变频器的简单介绍 1、变频器定义:是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变为另一频率的电能控制装置。功用是将频率固定不变(通常为工频50HZ)的交流电(三相的或单相的)变换为频率连续可调(多数为0~400HZ)的三相交流电源。 电力电子器件是变频器发展的基础,计算机技术和自动控制理论是变频器发展的支柱。电力电子器件由最初的半控器件SCR,发展为全控器件GTO(门极可关断晶闸管)、GTR (电力晶体管)、MOSFET(电力场效应管), 到复合型器件IGBT (绝缘栅双极型晶体管),再到模块化的PIC(功率集成电路)、IPM(智能功率模块),单个器件的电压值和电流值的定额越来越大,工作速度越来越高,驱动功率和管耗越来越小。变频技术的核心控制由单片机完成,这些新技术和自动控制理论使变频器的容量越来越大,功能越来越强。 交流电机变频调速已成为当代电动机调速的潮流,它以体积小、重量轻、转矩大、精度高、功能强、可靠性高、操作简便、便于通信等功能优于以往的任何调速方式,因而在钢铁、有色、石油、石化、化纤、纺织、机械、电力、电子、建材、煤炭、医药、造纸、注塑、卷烟、吊车、城市供水、中央空调及污水处理等行业得到普遍应用。变频器产生的最初用途是速度控制,但目前在国内应用较多的是节能。 2、变频器技术发展态势 (1) 高性能。过去国产的通用变频器主要是压频控制,现在不少品牌变频器已提升到矢量控制及转矩控制,国产高压变频可靠性现已研制出同国外相差不大的品牌。不少厂家通用变频器总的来说都在追求高可靠性,高转矩,高精度,低谐波。 (2) 模块化。通用变频器已有向模块化发展的趋势,即高性能的电机驱动模块(通用变频器)十功能模块(如注塑机卡、张力卡等)十专用模块(如电梯、拉丝机、卷染机等)。这样,有特殊功能和特殊需求时,不必加许多外围部件,插一个功能卡或专用卡即可,简单而降低成本。 (3) 专用化。国外的变频器早已有许多专用型的,但价格昂贵,如电梯专用、车床专用、造纸机专用、化纤生产线专用等。近20年来我们中国人对变频器应用的一大贡献就是把通用变频器通过一些智能控制单元,廉价的用到转炉、起重机、机床、纺丝机、造纸生产线、印染设备及高架旅运车等,近年又出现了专用变频器,如注塑机专用变频器、抽油机专用变频器、潜油电泵专用变频系统等产品,这些都是一些国外大公司没有的。我们填补了国际上的空白。 (4) 功能多。通用型变频器装备了许多适用的功能:①频率跳跃功能。风机等负荷在其

变频器使用说明

变频器使用说明 一、变频的相关知识 1、变频器工作原理: 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 我们动力部门使用的变频器主要采用交—直—交方式,先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。 2、变频器的作用: 变频调速节能:变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求。 可控的加速功能:变频调速能在零速启动并按照用户的需要进行均匀地加速,而且其加速曲线也可以选择(直线加速、S形加速或者自动加速)。 受控的停止方式:在变频调速中, 停止方式可以受控,并且有不同的停止方式可以选择(减速停车、自由停车、减速停车+直流制动),同样它能减少对机械部件和电机的冲击,从而使整个系统更加可靠,寿命也会相应增加。 可逆运行控制:在变频控制中,要实现可逆运行控制无须额外的可逆控制装置,只需要改变输出电压的相序即可,这样就能降低维护成本和节省安装空间。 控制电机的启动电流:当电机通过工频直接启动时,它将会产生7到8倍的电机额定电流。这个电流值将大大增加电机绕组的电应力并产生热量,从而降低电机的寿命。而变频调速则可以在零速零电压启动,使用变频调速能充分降低启动电流,提高绕组承受力,用户最直接的好处就是电机的维护成本将进一步降低、电机的寿命则相应增加。 降低电力线路电压波动:在电机工频启动时,电流剧增的同时,电压也会大幅度波动,电压下降的幅度将取决于启动电机的功率大小和配电网的容量。电压下降将会导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常,如PC机、传感器、接近开关和接触器等均会动作出错。而采用变频调速后,由于能在零频零压时逐步启动,则能最大程度上消除电压下降。 可调的运行速度:运用变频调速能优化工艺过程,并能根据工艺过程迅速改变,还能通过远控PLC或其他控制器来实现速度变化。(例如动力很多的恒压供水设备) 二、变频器种类 市场上变频器的种类繁多,目前我们动力使用到的变频器可分为5大类 品牌:ABB、富士、Bosch Rexroth(博世力士乐)、HITACHI(日立)和台达。服务区域:ABB变频器:C厂房动力所有设备、B厂房动力所有设备,A栋屋顶酸雾塔风机; Bosch Rexroth(博世力士乐):A栋空调系统、A栋工艺冷却水系统;HITACHI(日立):A栋纯水站超滤反洗泵、一级高压泵、二级高压泵、RO加湿用水泵;台达:A、C栋废水站变频加药系统;富士:A、B栋加湿器设备。

变频器的作用及工作原理

变频器的作用及工作原理 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。 变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器;按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 VVVF:改变电压、改变频率 CVCF:恒电压、恒频率。各国使用的交流供电电源,无论是用于家庭还是用于工厂,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交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC)。 用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。 变频器的工作原理 我们知道,交流电动机的同步转速表达式位: n=60 f(1-s)/p (1) 式中 n———异步电动机的转速; f———异步电动机的频率; s———电动机转差率; p———电动机极对数。 由式(1)可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 变频器控制方式 低压通用变频输出电压为380~650V,输出功率为0.75~400kW,工作频率为0~400Hz,它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。 1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式 其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出最大转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 电压空间矢量(SVPWM)控制方式 它是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形,以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进,即引入频率补偿,能消除速度控制的误差;通过反馈估算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流闭环,以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多,且没有引入转矩的调节,所以系统性能没有得到根本改善。 矢量控制(VC)方式

变频器的分类方式

变频器基础知识及变频器的分类 变频器的分类 (1)按直流电源的性质分类 变频器中间直流环节用于缓冲无功功率的储能元件可以是由电容或是电感,据此变频器可分成电压型变频器和电流型变频器两大类。 电流型变频器的特点是中间直流环节采用大电感作为储能元件,无功功率将由该电感来缓冲。电流型变频器的一个较突出的优点是,当电动机处于再生发电状态是,回馈到直流侧的再生电能可以方便地回馈交流电网,不需要在主电路内附加任何设备。电流型变频器常用于频繁急加减速的大容量电动机的传动。在大容量风机、泵类节能调速中也有应用。 电压变频器的特点是中间直流环节的储能元件采用大电容,用来缓冲负载的无功功率。对负载而言,变频器是一个交流电压源,在不超过容量限度的情况下,可以驱动多台电动机并联运行,具有不选择负载的通用性。缺点是电动机处于再生发电状态时,回馈到直流侧的无功能量难于回馈给交流电网。要实现这部分能量向电网的回馈,必须采用可逆变流器。 (2)按变换环节分类 1)交-交变频器 交-交变频器是将工频交流电直接变换成频率电压可调的交流电

(转换前后的相数相同),又称直接式变频器。对于大容量、低转速的交流调速系统,常采用晶闸管交一交直接变频器直接驱动低速电动机,可以省去庞大的齿轮减速箱。 其缺点是:最高输出频率不超过电网频率的l/3~1/2,且输入功率因数较低,谐波电流含量大,谐波频谱复杂,因此必须配置大容量的滤波和无功补偿设备。 近年来,又出现了一种应用全控型开关器件的矩阵式交一交变压变频器,采用PWM控制方式,可直接输出变频电压。这种调速方法的主要优点是: ①输出电压和输人电流的低次谐波含量都较小。 ②输入功率因数可调。 ③输出频率不受限制。 ④能量可双向流动,可获得四象限运行。 ⑤可省去中间直流环节的电容元件。 2)交-直-交变频器 交-直-交变频器是先把工频交流电通过整流器变成直流电,然后再把直流电变换成频率电压可调的交流电,又称间接式变频器。把直流电逆变成交流电的环节较易控制,在频率的调节范围,以及改善变频后电动机的特性等方面,都具有明显的优势。 由于其存在着中间低压环节,所以具有电流大、结构复杂、效率低、可靠性差等缺点。 (3)按输出电压调节方式分类

变频器的分类作用及工作原理

变频器的分类作用及工作原理 变频器是一种能够改变电源输入频率的电力转换器。它可以将固定频 率的交流电转换为可调节频率的交流电,从而使电动机实现步骤或无极调速,大大提高了电动机的效率和控制性能。下面将详细介绍变频器的分类、作用以及工作原理。 一、变频器的分类: 1.按控制方式分类:开环变频器和闭环变频器。开环变频器只能单向 探测电机转速,无法进行反馈控制;闭环变频器能够通过反馈装置实时感 知电机的转速并进行调整。 2.按输出电压分类:单相变频器和三相变频器。单相变频器输出电压 只有一个相位,适用于单相电动机的调速;三相变频器输出电压具备三相 电流相位,适用于三相电动机的调速。 3.按拓扑结构分类:单级变频器和多级变频器。单级变频器电路简单,适用于小功率电动机的调速;多级变频器能够提供更高的输出电压和电流,适用于大功率电动机的调速。 4.按调速性能分类:V/F控制变频器、矢量控制变频器和直接转矩控 制变频器。V/F控制变频器能够实现简单的速度调节;矢量控制变频器在 速度和转矩控制上具备更高的精度;直接转矩控制变频器能够实现更精准 的速度和转矩控制。 二、变频器的作用: 1.电机调速:变频器能够调控电动机的转速,使其实现步骤或无级调速。

2.节能降耗:变频器通过实时调节电机的转速,避免了电机在运行过 程中的过度能量消耗,降低了能耗。 3.保护电机:变频器能够监测电机的工作状态,及时发现异常情况并 对电机进行保护,延长了电机的使用寿命。 4.改善运行平稳性:变频器通过控制电机的转速和起停过程中的电流 变化,使电机运行更加平稳,减少机械部件的磨损。 5.提高生产效率:变频器具备快速启动和停止的功能,能够提高生产 线的效率和灵活性。 三、变频器的工作原理: 变频器通过将输入的固定频率交流电源转换为可调节频率的交流电源,从而实现电机的调速控制。其工作原理主要包括整流、滤波、逆变和控制 四个阶段: 1.整流:变频器首先将输入的交流电源通过整流器转换为直流电压。 整流器通常使用整流桥等电路将交流电转换为直流电。 2.滤波:在整流后的直流电压经过滤波器进行滤波处理,去除直流电 中的脉动,使输出的直流电更加稳定。 3.逆变:经过滤波后的直流电压通过逆变器将其转换为可调频率的交 流电压。逆变器通常使用IGBT(绝缘栅双极型晶体管)等开关设备来实 现交流电的变频调节。 4.控制:逆变后的交流电压通过控制器将其调整为预设的频率和电压。控制器根据设定的参数控制逆变器的开关频率和占空比,使输出的交流电 能够按需调节。

变频器的功能和作用

变频器的功能和作用 一、什么是变频器? 变频器,也称作变频调速器,是一种用于改变电动机转速的电器装置。它通过改变电源给电动机的频率和电压来达到调速的目的。 二、变频器的功能 1.实现调速控制 变频器是工业生产中常用的速度调节装置,它能够通过调节电动机的电压和频率,实现精确的调速控制。这种调速方式比传统的机械调速方式更加灵活高效。 2.节能降耗 传统机械调速方式在结果调速的同时,难免会造成功率损耗。而变频器则可根据负载情况自动调整电源输出,可降低机器的能耗,达到节能降耗的目的。 3.提高生产效率 变频器调速可以实现自动化控制,减少了人力干预,同时提高了工作效率。特别是在频繁调速和大范围调速的情况下,调速器不仅能够节省人力物力,同时可提高工作效率,减轻了人类的劳动强度。 4.防止机器过载 变频器可以检测电动机的负载情况,如果负荷过大就会自动关闭机器,防止机器过载。 5.延长机器寿命 传统调速方式往往需要额外增加机械传动装置,会加速设备的老化和磨损,降低机器的使用寿命。而变频器调速可以减少机械配备的使用,从而延长机器的使用寿命。 三、变频器的作用 1.化工 化工生产中有很多需要化学反应的过程,而其中一些过程要求反应物料的加合要精确控制,可能需要数十个变速器同时协作。变频器的调速功能可以帮助控制这些复杂的反应,并优化反应的场所必要时间。 2.冶金

在炼钢、钢铁生产和其他冶金领域,变频器常常用于调控高功率电机转速。因 为这些电机在启动的过程中往往需要较大的电启动电流,在启动时冲击会引起机器运转不稳定。变频器调速不仅能够使转速精度更为准确,同时还能够避免功率等级之间的对抗。 3.印刷 在印刷行业,变频器功控制打印机卷板张力一致性,减少墨色点数量误差。而 这样的误差可能会影响到打印的再现性。 四、变频器的使用注意事项 1.变频器应该尽量远离行走机器人和机器,避免脚踢和撞击,影响设备 的工作效率。 2.移动变频器时要注意防水,保持干燥,避免设备被短路或发热,负载 电压或频率参数被修改。 3.在变频器安装和使用的过程中,要遵循技术指南的规定,符合设计指 导,以保证设备的稳定性和使用寿命。 总结 变频器是一种常用的电器装置,可以广泛应用于许多领域。它具有调速、节能、提高工作效率、防过载和延长使用寿命的功能。在使用过程中,需要注意安装和使用过程,以避免设备损坏和工作效率下降。

变频器开票分类编码

变频器开票分类编码 变频器是一种广泛使用的电力设备,用于调节电机的转速和输出功率。变频器的开票分类编码是指根据变频器的用途、功能等特点,将其分为不同的分类,并为每个分类赋予一个特定的编码。这样做可以方便企业进行管理和统计,并为税务部门提供相关数据。 变频器的开票分类编码主要包括以下几个方面: 1. 用途分类编码:根据变频器的主要用途进行分类,可以分为工业用变频器、家用变频器、农用变频器等。其中,工业用变频器是指用于工业生产中的各种设备,如机床、风机、泵等;家用变频器是指用于家用电器中的变频器,如空调、洗衣机等;农用变频器则是指用于农业生产中的设备,如农机设备等。 2. 功能分类编码:根据变频器的功能进行分类,可以分为单相变频器、三相变频器等。单相变频器主要用于家庭和小型商业设备,而三相变频器主要用于工业生产。 3. 功率分类编码:根据变频器的输出功率进行分类,可以分为低功率变频器、中功率变频器、高功率变频器等。不同功率的变频器适用于不同的设备和场合,比如低功率变频器适用于家电领域,中高功率变频器适用于工业领域。 4. 控制方式分类编码:根据变频器的控制方式进行分类,可以分为开环控制变频器、闭环控制变频器等。开环控制变频器是指根据设备的工作需求直接控制变频器的运行参数,而闭环控

制变频器是指通过传感器和反馈系统来实现对变频器的精确控制。 5. 界面类型分类编码:根据变频器的操作界面类型进行分类,可以分为按键式变频器、触摸屏式变频器等。按键式变频器操作简单,适用于一般的设备;而触摸屏式变频器可以通过触摸屏进行参数设置和监控,操作更加方便。 以上是变频器的开票分类编码的主要内容,通过对变频器按照不同的分类进行编码,可以方便企业进行管理和统计。同时,也可以为税务部门提供相关数据,方便他们进行税收管理和监督。变频器作为一种广泛应用的电力设备,其开票分类编码的建立和使用对于企业和税务部门都具有重要意义。

变频器的原理及应用

变频器的原理及应用LT

1 变频器的工作原理 交流电动机的同步转速表达式为: n=60 f(1-s)/p N—异步电动机的转速;f—异步电动机的频率;S—电动机转差率;P—电动机极对数。 由式公式可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 所谓变频调速器——它将三相工频 (50Hz)交流电源(或任意电源)变换成三相电压可调、频率可调的交流电源,有时又将变频调速器称为变压变频装置VVVF。主要用于交流电动机(异步机或同步机)转速的调节。一个交流电动机变频调速系统由变频调速器驱动器、交流电动机和控制器三大部分组成。其中关键核心设备是变频调速器,由它来实现电动机电压和频率的平滑变化。 变频调速在调频范围、静态精度、动态品质、系统效率、完善的保护功能、容易实现自

动控制和过程控制等诸方面是以往的调压调速、变极调速、串级调速、滑差调速和液力耦合器调速等无法比拟的。它是公认的交流电动机最理想最有前途的调速方案,代表今后电气传动的发展方向。 二、变频器结构和分类 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。 2.1变频器的结构 (1)主要由主电路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制电路组成。 整流器:将交流电变换成直流的电力电子 装置,其输入电压为正弦波,输 入电流非正弦,带有丰富的谐波中间直流环节:中间直流储能环节,在它和电动机之间进行无功功率的交换。 逆变器:将直流电转换成交流电的电力电 子装置,其输出电压为非正弦波, 输出电流近似正弦

变频器按照用途进行分类

电动机知识 变频器按照用途进行分类 按照用途对变频器进行分类时变频器可以分为以下几种类型。 (1)通用变频器 顾名思义,通用变频器的特点是其通用性。这里通用性指的是通用变频器可以对普通的异步电动机进行调速控制。随着变频器技术的发展和市场需要的不断扩大,通用变频器也在朝着两个方向发展:低成本的简易型通用变频器和高性能多功能的通用变频器。这两类变频器分别具有以下特点。 简易型通用变频器是一种以节能为主要目的而削减了一些系统功能的通用变频器。它主要应用于水泵、风扇、鼓风机等对于系统的调速性能要求不高的场所,并具有体积小、价格低等方面的优势。 高性能多功能通用变频器在设计过程中充分考虑了在变频器应用中可能出现的各种需要,并为满足这些需要在系统软件和硬件方面都做了相应的准备。在使用时,用户可以根据负载特性选择算法并对变频器的各种参数进行设定,也可以根据系统的需要选择厂家所提供的各种选件来满足系统的特殊需要。高性能多功能变频器除了可以应用于简易型变频器的所有应用领域之外,还广泛应用于传送带、升降装置以及各种机床、电动车辆等对调速系统的性能和功能有较高要求的许多场合。 过去,通用型变频器基本上采用的是电路结构比较简单的U/f控制方式,与采用了转矩矢量控制方式的高性能变频器相比,在转矩控制性能方面要差一些。但是,随着变频器技术的发展和变频器参数自调整的实用化,目前一些厂家已经推出了采用矢量控制方式的高性能多功能通用变频器,以适应竞争日

趋激烈的变频器市场的需要。这种高性能多功能通用变频器在性能上已经接近过去的高性能矢量控制变频器,但在价格方面却与过去采用U/f控制方式的通用变频器基本持平。因此,可以相信,随着电力电子技术和计算机技术的发展,今后变频器的性价比将会不断提高。 (2)高性能专用变频器 随着控制理论、交流调速理论和电力电子技术的发展,异步电动机的矢量控制方式得到了充分的重视和发展,采用矢量控制方式高性能变频器和变频器专用电动机所组成的调速系统在性能上已经达到和超过了直流伺服系统。此外,由于异步电动机还具有对环境适应性强、维护简单等许多直流伺服电动机所不具备的优点,在许多需要进行高速高精度控制的应用中这种高性能交流调速系统正在逐步替代直流伺服系统。 同通用变频器相比,高性能专用变频器基本上采用了矢量控制方式,而驱动对象通常是变频器厂家指定的专用电动机.并且主要应用于对电动机的控制性能要求较高的系统。此外,高性能专用变频器往往是为了满足某些特定产业或区域的需要,使变频器在该区域中具有最好的性能价格比而设计生产的。 (3)高频变频器 在超精密加工和高性能机械区域中常常要用到高速电动机。为了满足这些高速电动机驱动的需要,出现了采用PAM 控制方式的高速电动机驱动用变频器。这类变频器的输出频率可以达到3kHz,所以在驱动两极异步电动机时电动机的最高转速可以达到180000r/min。 (4)单相变频器和三相变频器 交流电动机可以分为单相交流电动机和三相交流电动机两种类型,与此相对应,变频器也分为单相变频器和三相变频器。

变频器的选用方案

变频器的选用方案 摘要: 本文首先对变频器作了简单介绍,其次变频器根据性能及控制方式等不同可分为多种类型,再次详细介绍根据机械负载特性正确选用变频器及选用变频器时的考虑因素、注意事项等,最终使我们认识到变频器选用的重要意义。 关键字:机械特性考虑因素注意事项 一、前言: 变频器主要用于交流电动机(异步电机或同步电机)转速的调节,是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案,除了具有卓越的调速性能之外,变频器还有显著的节能作用,是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。自上世纪80年代被引进中国以来,变频器作为节能应用与速度工艺控制中越来越重要的自动化设备,得到了快速发展和广泛的应用。在电力、纺织与化纤、建材、石油、化工、冶金、市政、造纸、食品饮料、烟草等行业以及公用工程(中央空调、供水、水处理、电梯等)中,变频器都在发挥着重要作用。除了工业相关行业,在普通家庭中,节约电费、提高家电性能、保护环境等受到越来越多的关注,变频家电成为变频器的另一个广阔市场和应用趋势。带有变频控制

的冰箱、洗衣机、家用空调等,在节电、减小电压冲击、降低噪音、提高控制精度等方面有很大的优势。目前,中国是世界上最主要的家电供应国,但家电采用变频器的比例很低,而在日本,90%以上的家电是变频控制。据调查,2003年,中国的变频家电同比增长超过200%,但体现在市场中的变频家电并不多见,因此,变频家电具有非常好的发展潜力。因此,选用何种类型的变频器更能发挥其最好的作用,成了重要的问题。 二、变频技术及变频器的简介 2.1变频技术简介 变频调速:即用三相变频器产生频率、电压可调的三相变频电源,对三相感应电动机和同步电动机进行变频调速 简单的说,变频技术就是把直流电逆变成不同频率的交流电,或是把交流电变成直流电再逆变成不同频率的交流电,或是把直流电变成交流电再把交流电变成直流电等技术的总称。总之,这一切都是电能不发生变化,而只有频率发生变化。 2.2 变频器简介 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。通用变频器的内部结构框图如下:

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