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深圳龙华区变频器功能应用从入门到精通培训班

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2024-06-24课程详细

变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(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。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。

变频器组成

主电路

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,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。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”,以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器“。

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整流器

大量使用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。

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平波回路

在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。

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逆变器

同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。
控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成

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变频器的分类

按输入电压等级分类
变频器按输入电压等级可分低压变频器和高压变频器,低压变频器国内常见的有单相220 V变频器、三相220 V变频器、i相380 V变频器。高压变频器常见有6 kV、10 kV变压器,控制方式一般是按高低一高变频器或高一高变频器方式进行变换的。
按变换频率的方法分类
变频器按频率变换的方法分为交-交型变频器和交-直交型变频器。交-交型变频器可将工频交流电直接转换成频率、电压均可以控制的交流,故称直接式变频器。交直-交型变频器则是先把工频交流电通过整流装置转变成直流电,然后再把直流电变换成频率、电压均可以调节的交流电,故又称为间接型变频器
按直流电源的性质分类
在交-直-交型变频器中,按主电路电源变换成直流电源的过程中,直流电源的性质分为电压型变频器和电流型变频器。




变频器的发展方向

1
电力电子器件的基片已从Si(硅)变换为SiC(碳化硅),使电力电子新元件具有耐高压、低功耗、耐高温的优点;并制造出体积小、容量大的驱动装置;永久磁铁电动机也正在开发研制之中。随着IT技术的迅速普及,变频器相关技术发展迅速,未来主要向以下几个方面发展
2
网络智能化
智能化的变频器使用时不必进行很多参数设定,本身具备故障自诊断功能,具有高稳定性、高可靠性及实用性。
目前市场上新型变频器都内置了接口,同时提供多种相互兼容的通信接口,支持多种通信协议,同时可以通过连接计算机,由计算机键盘来控制和操作变频器,并且可与多种现场总线进行联网通信,可以实现多台变频器联动,甚至是以工厂为单位的变频器综合管理控制系统
3
专门化和一体化
变频器的制造专门化,可以使变频器在某一领域的性能更强,如风机、水泵用变频器、电梯专用变频器、起重机械专用变频器、张力控制专用变频器等。除此以外,变频器有与电动机一体化的趋势,使变频器成为电动机的一部分,可以使体积更小,控制更方便
4
高性能化
随着矢量控制、转矩控制等控制理论的发展和高速数字信号处理器的应用,变频器的性能将越来越高。无速度传感器矢量控制技术的发展成熟,使变频系统摆脱了硬件检测电机转速的束缚,系统体积更小
5
数字化程度提高
受益计算机技术的进步,变频控制系统将实现交流调速系统和信息系统的紧密结合,同时还可以提高系统的整体性能。另外,随着交流电机控制理论的日益丰富,相关的控制策略和控制算法也越来越复杂,需要更多的计算和存储空间,目前全数字化的高性能交流调速系统中都广泛的应用DSP芯片

变频器的功能特点

软启动功能


变频器基本上都包含了基本的启动功能,可实现被控负载电动机的启动电流从零开始,值也不超过额定电流的 150,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求。电动机硬启动会对电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动产生的大电流和振动时对相关零部件 (挡板和阀门)的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长设备 (阀门) 的使用寿命。节省设备的维护费用。

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可受控的加/减速功能


在使用变频器对电动机进行控制时,变频器输出的频率和电压可从低频低压加速至额定的频率和额定的电压,或从额定的频率和额定的电压减速至低频低压,而加/减时的快慢可以由用户选择加/减速方式进行设定,即改变上升或下降频率其基本原则是,在电动机启动电流允许的条件下,尽可能缩短加/减速时间。

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