变频器工作原理及应用
变频的原理与应用

变频的原理与应用一、概述变频技术作为一种先进的电力调节技术,广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍变频的原理及其在不同领域中的应用。
二、变频的原理变频器通过改变电源频率来控制电机的转速,从而实现对电机的调节。
具体而言,变频器将交流电源输入经过整流、滤波、逆变等处理后,得到所需的变频电源输出。
其主要原理可以概括如下:1.输入电源整流滤波:将交流电源通过整流电路转换为直流电源,并经过滤波电路削去输出纹波。
2.逆变输出:将直流电源通过逆变器电路转换为可调节的交流电源输出,在逆变过程中通过改变逆变电路的开关频率来实现输出频率的调节。
3.控制单元:变频器通过控制单元对逆变器进行调节,实现频率、电压等参数的控制。
常见的控制方式包括串行通信、模拟控制和数字控制等。
三、变频的应用1. 工业领域变频技术在工业领域中得到了广泛应用,主要体现在以下几个方面:•变频电机驱动:传统的电机驱动方式使用固定频率的电源供电,而变频电机驱动将电机与变频器相结合,可以实现对电机转速的精确控制,大大提高了生产效率。
•节能降耗:通过变频器控制电机转速,能够根据实际负载情况自动调整电机的输出功率,以达到节能降耗的目的。
•调速精度高:变频器可以实现电机转速的精确控制,适用于对转速要求较高的设备,如机床、风机、泵等。
2. 暖通空调领域暖通空调系统是变频技术应用的又一个重要领域,其主要应用在以下几个方面:•变频压缩机:传统的空调系统使用固定频率的压缩机,无法根据负载变化的实际需求进行调节。
而采用变频技术的空调系统可以根据室内温度、负载情况等实时调整压缩机的转速,从而实现能耗的降低。
•精确控制温度:变频技术可以实现空调系统的整体调节,根据室内外温度、湿度等参数来精确控制空调的运行,提供更加舒适的室内环境。
•节能环保:通过变频技术,空调系统可以实现高效运行,避免能量的浪费,达到节能环保的目的。
3. 水处理领域在水处理领域,变频技术也起到了重要作用,常见应用包括:•潜水泵变频调速:将潜水泵与变频器相结合,能够根据实际需求调整泵的运行频率和转速,从而实现水位的稳定控制。
变频器的工作原理及应用

变频器的工作原理:
交-直-交变频器主电路:
• 目前,通用型变频器绝大多数是交—直—交型变
频器,通常尤以电压器变频器为通用,其主电路 图(见图1.1),它是变频器的核心电路,由整流 电路(交—直交换),直流滤波电路(能耗电路) 及逆变电路(直—交变换)组成。
一、交-直变换部分
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例如:为了使电机的旋转速度减半,变频器的输 出频率必须从50Hz改变到30Hz,这时变频器的输 出电压就必须从200V改变到约100V。 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。
变频器的概况:
• 变频调速是最有发展前途的一种交流调速
方式。目前,变频器在各个行业都有广泛 的应用。如我厂的油泵、风机等几类负载, 代表着变频器低端应用的发展方向。 • 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”。
变频器的概况:
• 变频 器 的 功用是将频率固定(通常为工频
四、缓压和电流的变化率是比较 大的,可能全逆变管受到损害。因此,每个逆变管旁边还要 接入缓冲电路,其作用就是减缓电压和电流的变化率。
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1、C01~C06 逆变管V1~V6每次由导通到截止的判断瞬间,集电极C和发射极 E间的电压将迅速地由0V上升为直流电压UD。过高的电压增长率将导 致逆变管的损坏。C01~C06的作用就是减小逆变管由导通到截止时 过高的电压增长率,防止逆变损坏。 2、R01~R06 逆变管V1~V6由导通到截止的瞬间,C01~C06所充的电压(等 于UD)将V1~V6放电。此放电电流的初值很大,并且叠加在负载电 流上,导致逆变管的损坏。R01~R06的作用就是限制逆变管在导通 瞬间C01~C06的放电电流。 3、VD01~VD06 R01~R06的接入,又会影响到C01~C06在V1~V6关断时减小电 压增长率的效果。VD01~VD06接入后,在V1~V6关断过程中,使 R01~R06不起作用;而在V1~V6接通过程中,又迫使C01~C06的放 电电流流经R01~R06。
变频器工作原理及应用

变频器工作原理及应用一、变频器的定义变频器是一种电子器件,用于控制交流电动机电能的变频调速设备,通过改变电机的输入电压、频率实现电机的调速并控制其运行。
在工业生产中,变频器被广泛应用于各种设备的调速控制和能效优化。
二、变频器的工作原理变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制系统组成。
其工作原理如下:1.整流器当市电供电时,整流器将交流电转换为直流电并存储在电容器中,以备逆变器的使用。
2.滤波器滤波器用于净化整流器输出的直流电,消除电压的脉动以保证电压平稳。
3.逆变器逆变器是变频器的核心部件,将直流电转换为有可调频率和电压的交流电,控制电机的转速。
4.控制系统控制系统通过监测电机的运行状态、用户的输入信号以及内部参数,调整逆变器输出的频率和电压,实现对电机的精准控制。
三、变频器的应用1.电梯行业变频器在电梯控制系统中起到了关键作用,通过调整电梯电机的转速,实现快速运行、平稳停靠,提升了乘坐舒适度和安全性。
2.工业生产在各种生产设备中广泛使用变频器,通过调节设备的运行速度,实现生产过程的自动化控制,节约能源并提高生产效率。
3.空调系统变频器在空调系统中用于调节压缩机的转速,根据室内温度实时调整冷凝器的工作状态,提供舒适的室内环境并节约能源。
4.风力发电在风力发电系统中,变频器将风机输出的不稳定交流电转换为稳定的电网接入电能,提高了发电效率并实现了大规模清洁能源供应。
结语变频器作为一种重要的电气设备,其工作原理和应用领域非常广泛。
随着科技的发展和产业的进步,变频器在能效优化、设备控制等方面的应用将会越来越重要,为工业生产和生活带来更多便利和效益。
变频器的原理及应用

变频器的原理及应用1. 变频器的基本原理变频器是一种能够改变交流电频率的装置,通过将固定频率的交流电转换为可调节频率的交流电供给电动机。
其基本原理如下:•变频器接收来自电源的交流电,并经过整流电路将其转换为直流电。
•直流电经过滤波电路后,进入逆变电路,通过逆变电路将直流电转换为可调节频率的交流电。
•可调节频率的交流电通过输出端与电动机相连,供电动机工作。
变频器的最重要的部分就是逆变电路,逆变电路一般采用晶闸管或者IGBT管,可以将直流电转换为可调节频率的交流电。
2. 变频器的应用领域变频器由于其调节电机转速的能力,被广泛应用于各个领域。
以下是一些常见的应用领域:2.1 工业自动化在工业自动化领域中,变频器常作为电动机的驱动器使用。
通过变频器可以根据需求精确地控制电机的转速,从而实现对生产设备的精准控制。
2.2 HVAC系统变频器在供暖、通风和空调系统中的应用非常广泛。
通过使用变频器可以调节风机或泵的转速,提高系统的能效,减少能耗和噪音。
2.3 污水处理在污水处理领域,变频器常用于控制泵和风机的转速,以满足污水处理的需求。
通过调节泵和风机的转速,可以有效地控制液位和流量。
2.4 输电与配电系统变频器可以用于控制输电线路和配电系统中的电动机。
通过调节电机的转速,可以有效地控制电网的稳定性和电压。
2.5 电动交通工具变频器在电动交通工具中也有广泛的应用。
例如,在电动汽车中,变频器用于控制电动机的速度和转矩,实现对车辆的精确控制。
3. 变频器的优势使用变频器有许多优势,包括但不限于:•节能:通过调节电动机的转速,减少了不必要的能量消耗,提高了能源利用效率。
•精确控制:变频器可以实现对电动机的精确控制,满足不同工况的需求。
•提高设备寿命:通过减少启动冲击和电压波动,可以延长设备的使用寿命。
•减少噪音:变频器可以减少电动机的噪音,提升工作环境的舒适度。
•减少维护成本:通过调节工作负载,可以减少设备的磨损和维护成本。
变频器的原理和作用是什么

变频器的原理和作用是什么变频器又称为交流调速器,是一种用于控制交流电动机转速的设备。
它通过改变电动机的电压、频率和相数来实现对电机转速的精确控制,从而满足不同工况下对电机转速的需求。
变频器被广泛应用在工业生产领域,如机械制造、能源等领域,为生产过程提供了灵活而可靠的动力控制方案。
变频器的原理是基于电力电子器件,通过改变输入的电压和频率来控制电动机的转速。
一般来说,传统的交流电动机工作在额定的电压和频率下,其转速是由电源提供的电压和频率决定的。
而变频器则通过将输入的交流电转换为直流电,然后再通过逆变器将直流电转换为可调的交流电,从而实现对电机转速的调节。
变频器的作用主要有以下几点:1. 实现电机调速:变频器可以根据用户需求来改变电机的转速,使其可以在不同工况下实现精确的调速。
在工业生产中,不同的生产工艺和设备要求可能需要不同的转速,变频器可以满足这种需求,提高了生产线的灵活性和适应性。
2. 节能降耗:通过使用变频器来调节电机的转速,可以有效地降低电机运行时的能耗。
传统的恒速运行模式下,电机的能耗是固定的,而使用变频器可以根据实际工况来调节电机的转速,实现节能降耗的效果。
3. 减小启动冲击:传统的电机启动时会产生较大的启动冲击,对电网和设备都会造成一定的影响。
而使用变频器可以实现平稳启动,减小启动时的冲击,降低了设备的维护成本,延长了设备的使用寿命。
4. 提高设备精度:在一些需要精确控制的工艺中,如数控机床、风机、泵等设备,需要对电机的转速进行精确的控制。
变频器在这些设备中的应用可以提高设备的控制精度,确保生产过程的稳定性和可靠性。
5. 减少设备噪音:在一些对噪音要求较高的场合,使用变频器可以有效地减少设备运行时的噪音。
通过调节电机的转速和运行模式,可以降低电机和传动系统的工作噪音,提升工作环境的舒适度。
总的来说,变频器是一种能够实现对电机转速精确控制的设备,其原理是通过改变输入电压和频率来实现对电机转速的控制。
变频器作用及工作原理

变频器作用及工作原理变频器是一种电力设备,主要用于改变交流电频率,调整和控制电动机的速度。
它在工业、电力、交通、采矿等领域得到广泛应用,具有显著的节能效果和操作灵活性。
下面将详细介绍变频器的作用和工作原理。
1.变频器的作用:1.1节能降耗:变频器能够调整电动机的转速,根据实际负载要求精确控制转速,避免因为电机过大或转速固定而造成的能源浪费。
1.2转矩控制:变频器可以通过调整输出电压和电流的频率和大小,控制电动机的输出转矩,实现精确的转矩控制,满足不同负载要求。
1.3保护电机:变频器具有多种保护功能,例如过载保护、短路保护、过压保护等,可以有效保护电动机免受损害。
1.4减少机械冲击:通过变频器的平滑启动和停止功能,可减少电动机启动时的机械冲击,延长机械设备的使用寿命。
1.5提高系统的精度:变频器具有调速准确性高的特点,可以提高系统的定位精度和调整精度,适用于对运动控制要求较高的应用场合。
2.变频器的工作原理:2.1桥式整流器:变频器的输入端通常为交流电源,通过桥式整流电路将交流电转换为直流电。
桥式整流电路由四个可控的二极管组成,可以实现三相交流电的整流功能。
2.2电容滤波器:直流电经过桥式整流电路后,输出的电压波形并不是纯直流的,还会有一定的纹波。
为了平滑输出,需要通过电容滤波器将纹波进行滤波,使输出的电压趋于稳定。
2.3逆变器:逆变器是变频器的核心部件,将直流电转换为可调频率的交流电。
逆变器通常采用可控硅或晶闸管等器件,通过控制开关管的导通和断开,实现调整输出电压的频率和大小。
逆变器通过改变开关管的通断情况,可以实现不同频率的电能输出,从而控制电动机的转速。
2.4控制单元:变频器的控制单元是变频器的智能核心部分。
它通过搜集和分析输入输出信号,控制逆变器的工作状态,实现对电机的速度、转矩等参数的调节。
控制单元通常采用微处理器或数字信号处理器,具有较高的计算能力和运算速度。
2.5反馈回路:变频器通常配备有速度传感器、位置传感器等反馈装置,用于实时监测电动机的运行状态。
变频器的工作原理及作用

变频器的工作原理及作用变频器的工作原理1、基本概念1)VVVF改变电压、改变频率(Variable Voltage and Variable Frequency)的缩写。
2)CVCF恒电压、恒频率(XXX)的缩写。
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”。
该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。
然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC)。
变频器同时改变输出频率与电压,也就是改变了电机运行曲线上的n0,使电机运行曲线平行下移。
因此变频器可以使电机以较小的启动电流,获得较大的启动转矩,即变频器可以启动重载负荷。
变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能,应用了现代的科学技术,价格昂贵但性能良好,内部结构复杂但使用简单,所以不只是用于启动电动机,而是广泛的应用到各个领域,各种各样的功率、各种各样的外形、各种各样的体积、各种各样的用途等都有。
随着技术的发展,成本的降低,变频器一定还会得到更广泛的应用。
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200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz)。
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,该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。
然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC),我们把实现这种转换的装置称为“变频器”(inverter)。
变频器也可用于家电产品。
使用变频器的家电产品中不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。
用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。
但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。
汽车上使用的由电池(直流电)产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。
变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。
例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。
变频器的原理和作用

变频器的原理和作用变频器,又称为逆变器,是一种能够改变电源频率的电力变换设备。
它将直流电能转换成交流电能,并且能够通过控制输出频率来实现对电机的调速和控制。
变频器的原理和作用是其能够实现直流电能到交流电能的转换,并且通过控制输出频率来实现对电机的调速和控制。
下面将详细介绍变频器的工作原理和主要作用。
一、变频器的工作原理变频器的工作原理是基于电力电子技术和控制技术的应用实现的。
其基本原理是通过将输入的直流电能转换成高频电能,再将高频电能变换为所需的输出电能。
以下是变频器工作的基本原理:1.整流:变频器的输入端接受交流电源的输入,并利用整流电路将交流电转换为直流电,这一过程称为整流。
变频器通常采用三相全波整流电路,将交流电转换为直流电并提供给后续的部分。
2.滤波:在整流后,通过滤波电路将直流电中的脉动和噪声去除,得到平滑的直流电信号。
滤波电路通常采用电容器进行滤波,以确保输出的直流电信号稳定。
3.逆变:在滤波后的直流电通过逆变器进行逆变处理,将直流电转换为交流电。
逆变器是变频器的核心部分,其通过PWM技术(脉宽调制技术)将直流电转换为可以控制输出频率和电压的交流电。
4.滤波:逆变后的交流电通过滤波电路进行再次滤波,去除逆变过程中产生的高频成分,使得输出的交流电信号更加平稳。
通常,滤波电路采用电感和电容进行滤波。
5.输出控制:经过整流、滤波、逆变和滤波后,变频器的输出电能已经完成了频率和电压的转换,可以通过控制变频器的控制电路来实现对输出频率和电压的调整。
6.驱动负载:最后,变频器的输出电能驱动所需的负载,通常是电动机。
变频器通过输出交流电能来驱动电动机,实现对电动机的调速和控制。
以上是变频器的基本工作原理,通过将输入的直流电能转换为输出的交流电能,变频器能够实现对电机的调速和控制。
二、变频器的主要作用1.调速控制:变频器最主要的作用就是实现对电机的调速和控制。
通过控制变频器输出的频率,可以实现对电机的转速进行精准控制。
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一、变频器的定义CVCF 是Constant Voltage and Constant Frequency 的缩写,意为恒电压、恒频率,也就是人们所说的恒压恒频。
我们使用的电源分为交流电源和直流电源,一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压,整流滤波后得到的。
交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95%左右。
无论是用于家庭还是用于工厂,单相交流电源和三相交流电源,其电压和频率均按各国的规定有一定的标准,如我国大陆规定,直接用户单相交流电为220V,三相交流电线电压为380V,频率为50Hz,其它国家的电源电压和频率可能于我国的电压和频率不同,如有单相100V/60Hz,三相200V/60Hz等等,标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流电。
通常,把电压和频率固定不变的工频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),这个过程叫整流。
把直流电(DC)变换为交流电(AC)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。
一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。
对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。
变频器输出的波形是模拟正弦波,主要是用在三相异步电动机调速用,又叫变频调速器。
对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器,要对波形进行整理,可以输出标准的正弦波,叫变频电源。
一般变频电源是变频器价格的15--20倍。
由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”,故该产品本身就被命名为“inverter”,即:变频器变频器也可用于家电产品。
使用变频器的家电产品中,不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。
用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。
但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。
变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。
例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电二、变频器的结构与分类简介变频器的基本结构变频器是把工频电源(50HZ或则60HZ)变换成各种频率的交通电源,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,直流中间电对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电将直流电再逆变成交流电。
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以及一些相应电路。
变频器的分类变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式份类,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关式分类,可以分为PAM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、转差变频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、专用变频器、高频变频器单相变频器等。
三、变频器的组成单元变频器的组成变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。
现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),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。
变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
如下图:电路分析与元器件作用(1)、交-直部分整流电路:由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。
对于380V的额定电源,一般二极管反向耐压值应选1200V,二极管的正向电流为电机额定电流的1.414-2倍。
电容C1:是吸收电容,整流电路输出是脉动的直流电压,必须加以滤波,变压器是一种常见的电气设备,可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压,也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。
压敏电阻:有三个作用,一过电压保护,二耐雷击要求,三安规测试需要.热敏电阻:过热保护霍尔:安装在UVW的其中二相,用于检测输出电流值。
选用时额定电流约为电机额定电流的2倍左右。
充电电阻:作用是防止开机上电瞬间电容对地短路,烧坏储能电容开机前电容二端的电压为0V;所以在上电(开机)的瞬间电容对地为短路状态。
如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间,则相当于380V电源直接对地短路,瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。
一般而言变频器的功率越大,充电电阻越小。
充电电阻的选择范围一般为:10-300Ω。
储能电容:又叫电解电容,在充电电路中主要作用为储能和滤波。
PN端的电压电压工作范围一般在430VDC~700VDC 之间,而一般的高压电容都在400VDC左右,为了满足耐压需要就必须是二个400VDC的电容串起来作800VDC。
容量选择≥60uf/A 均压电阻:防止由于储能电容电压的不均烧坏储能电容;因为二个电解电容不可能做成完全一致,这样每个电容上所承受的电压就可能不同,承受电压高的发热严重(电容里面有等效串联电阻)或超过耐压值而损坏。
C2电容;吸收电容,主要作用为吸收IGBT的过流与过压能量。
(2)、直-交部分VT1-VT6逆变管(IGBT绝缘栅双极型功率管):构成逆变电路的主要器件,也是变频器的核心元件。
把直流电逆变频率,幅值都可调的交流电。
VT1-VT6是续流二极:作用是把在电动机在制动过程中将再生电流返回直流电提供通道并为逆变管VT1-VT6在交替导通和截止的换相过程中,提供通道。
(3)、控制部分:电源板、驱动板、控制板(CPU板)电源板:开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路、检测电路及风扇等提供低压电源,开关电源提供的低压电源有:±5V、±15V 、±24V向CPU其附属电路、控制电路、显示面板等提供电源。
驱动板:主要是将CPU生成的PWM脉冲经驱动电路产生符合要求的驱动信号激励IGBT输出电压。
控制板(CPU板):也叫CPU板相当人的大脑,处理各种信号以及控制程序等部分四、变频器调速原理(1) r/min电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm。
例如:4极电机60Hz 1,800 [r/min],4极电机50Hz 1,500 [r/min],电机的旋转速度同频率成比例。
本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。
感应式交流电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地取决于电机的极数和频率。
电机的极数是固定不变的。
由于极数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以不适合改变极对数来调节电机的速度。
另外,频率是电机供电电源的电信号,所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。
因此,以控制频率为目的的变频器,是做为电机调速设备的优选设备。
n = 60f/p,n: 同步速度,f: 电源频率,p: 电机极数,改变频率和电压是最优的电机控制方法。
如果仅改变频率,电机将被烧坏。
特别是当频率降低时,该问题就非常突出。
为了防止电机烧毁事故的发生,变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压,例如:为了使电机的旋转速度减半,变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz,这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。
?例如:为了使电机的旋转速度减半,变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz,这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。
五、变频器转矩变频器输出转矩(1). 当电机开始运转时,变频器的输出电流电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大,而当使用变频器供电时,这些冲击就要弱一些。
工频直接起动会产生一个大的起动电流。
而当使用变频器时,变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的,所以电机起动电流和冲击要小些。
通常,电机产生的转矩要随频率的减小(速度降低)而减小。
减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。
通过使用磁通矢量控制的变频器,将改善电机低速时转矩的不足,甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。
( 2).转矩与输出频率的关系当变频器调速到大于50Hz频率时,电机的输出转矩将降低-通常的电机是按50Hz电压设计制造的,其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。
因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=Te, P<=Pe)变频器输出频率大于50Hz频率时,电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。
当电机以大于50Hz频率速度运行时,电机负载的大小必须要给予考虑,以防止电机输出转矩的不足。
举例,电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。
因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie)变频器50Hz以上的应用情况大家知道, 对一个特定的电机来说, 其额定电压和额定电流是不变的。
如变频器和电机额定值都是: 15kW/380V/30A, 电机可以工作在50Hz以上。
当转速为50Hz时, 变频器的输出电压为380V, 电流为30A. 这时如果增大输出频率到60Hz, 变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A. 很显然输出功率不变. 所以我们称之为恒功率调速.因为P=wT (w:角速度, T:转矩). 由于P不变, w增加了, 所以转矩会相应减小。
我们还可以再换一个角度来看:电机的定子电压U = E + I*R (I为电流, R为电子电阻, E为感应电势)可以看出, U,I不变时, E也不变.而E = k*f*X, (k:常数, f: 频率, X:磁通), 所以当f由50-->60Hz时, X会相应减小对于电机来说, T="K"*I*X, (K:常数, I:电流, X:磁通), 因此转矩T会跟着磁通X减小而减小.同时, 小于50Hz时, 由于I*R很小, 所以U/f=E/f不变时, 磁通(X)为常数. 转矩T和电流成正比. 这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力. 并称为恒转矩调速(额定电流不变-->最大转矩不变)结论: 当变频器输出频率从50Hz以上增加时, 电机的输出转矩会减小.(3). 其他和输出转矩有关的因素发热和散热能力决定变频器的输出电流能力,从而影响变频器的输出转矩能力。
载波频率: 一般变频器所标的额定电流都是以最高载波频率, 最高环境温度下能保证持续输出的数值. 降低载波频率, 电机的电流不会受到影响。
但元器件的发热会减小。
环境温度:就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值.海拔高度: 海拔高度增加, 对散热和绝缘性能都有影响.一般1000m以下可以不考虑. 以上每1000米降容5%就可以了转矩提升此功能增加变频器的输出电压(主要是低频时),以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失,从而改善电机的输出转矩。