变频器

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变频器(Variable-frequency Drive,VFD)

目录

什么是变频器

  变频器也称为变频驱动器驱动控制器,可译作Inverter,是利用电力半导体器件的通断作用,将工频电源变换成另一频率电源的电能控制装置。它是现代最先进的一种异步电动机调速设备,可实现软起动、软停车、无级调速以及特殊要求的增、减速特性等。由于其节电效果显著,已广泛用于异步电动机调速控制和软起动。

变频器的优点[1]

  采用变频器主要有以下好处:

  (1)能对电动机实现无级调速控制。其输出频率在0~400Hz。频率大小除由生产工艺对传动电动机的调速要求决定外.还受电动机允许的最大频率制约。

  (2)能提高电动机效率实现节能。电动机采用变频器调速,其效率可提高5%~10%,当用于风机、泵、挤压机、搅拌机等变负载设备的拖动时,可节电20%-30%。变频器用于节能场合,使用频率为0.50Hz,频率大小由设备类型、工况条件等决定。

  (3)能实现电动机软起动、软制动以及平滑调速。用变频器作软起动器,能减小电动机起动电流,避免负载设备受到大的冲击,特别适合于重载起动或满载起动的机械设备。如大功率高压风机、大型压缩机、挤压机的起动。另外,在一些生产工艺中,对传动设备有软制动及平滑调速的要求。

  (4)能实现多台电动机按比例速度运行或同步运行。

  (5)能提高生产效率,降低设备维修量,提高产品质量

变频器的分类[2]

  (1)按变换频率的方法分类

  ①交一直一交变频器交一直一交变频器又称间接变频器,它是先将工频交流电通过整流器变成直流电,再经过逆变器将直流电变换成频率、电压均可控制的交流电,因此又称为中间直流环节的变频装置,或称交一直一交变压变频装置。

  ②交一交变频器交一交变频器又称直接变频器,它可将工频交流电直接变换成频率、电压可控制的交流电。

  (2)按主电路工作方式分类

  ①电压型变频器在电压型变频器中,整流电路产生逆变所需的直流电压,通过中间环节的电容进行滤波后输出。

  ②电流型变频器在电流型变频器中,中间直流环节采用的是大电感滤波。

  (3)按输出电压调节方式分类

  ①PAM变频器脉冲幅值调节方式(Pulse Amplitude Modulation)简称PAM方式,是一种以改变电压源的电压或电流源的电流的幅值进行输出控制的方式。

  ②PWM变频器脉冲宽度调制方式(Pulse Width Modulation)简称PWM方式。它在变频器输出波形的一个周期中产生多个脉冲,其等值电压为正弦波。

  (4)按控制方式分类

  ①U/f恒定控制方式;

  ②转差频率控制方式;

  ③矢量控制方式。

  (5)按用途分类

  ①通用变频器

  通用变频器可以分为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两种。

  ②高性能专用变频器

  高性能专用变频器主要是采用矢量控制方式。

  ③高频变频器

  在超精密机械加工中,常常用到高速电动机。为了满足其驱动的需要,出现了高频变频器,其输出频率可达到3kHz。

参考文献

  1. 柳淳.农村安全用电与节约用电有问必答.中国电力出版社,2010.01.
  2. 孙克军.简明电工手册.化学工业出版社,2012.01.
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