變頻器,顧名思義,就是可以改變頻率的裝置。它是一種頻率和電壓可調(diào)的交流電源,主要用于調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的速度。在變頻器出現(xiàn)之前,異步電機(jī)的調(diào)速是很麻煩的,因?yàn)檗D(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩不在一條直線上。例如通過滑動(dòng)差速頭或簡單地降低電壓來調(diào)節(jié)速度等。,效果并不理想。根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式,轉(zhuǎn)速n=60*f/p(1-s),其中p為及對數(shù),s為轉(zhuǎn)差率,f為供電頻率。只要能輸出一個(gè)頻率可控的交流電源,就能平滑地改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,這是變頻器工作原理的基礎(chǔ)。接下來繼續(xù)跟隨河南變頻器廠家小編一起來了解更多相關(guān)知識吧!
但電廠供給的三相交流電是相差120°的正弦波,其頻率為50HZ。在電力電子器件發(fā)明之前,要改變這種電源的頻率幾乎是不可能的,所以在交流電機(jī)發(fā)明之后的近100年里,沒有好的調(diào)速裝置。
后來,上世紀(jì)末又發(fā)明了晶閘管、GTR管、IGBT管等大功率器件,單片機(jī)的嵌入式技術(shù)也越來越成熟。人們發(fā)現(xiàn)了異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本方法。即三相交流電壓經(jīng)二級管或晶閘管整流成波動(dòng)的DC,再經(jīng)電容濾波穩(wěn)壓成為穩(wěn)定的DC。用6個(gè)IGBT管組成逆變電路,單片機(jī)通過PWM斬波方式輸出一系列脈寬可變的方波,用來模擬變頻交流電的等效效果,達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。
可以想象,任何曲線都可以被許多直線分割。用于模擬的直線越多,描述的曲線就越準(zhǔn)確。這其實(shí)就是數(shù)學(xué)中微積分的概念。
正弦波雖然看起來很復(fù)雜,但是也可以用很多方波來模擬。如果輸出一個(gè)幅值不變、寬度可變的方波,其面積等于對應(yīng)的正弦波的面積,其作用就相當(dāng)于正弦波的做功效果。通過控制工作周期,可以改變輸出電源的頻率,這就是所謂的PWM控制,因?yàn)镮GBT開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)非常高速的開關(guān)功能,比如幾十K的頻率,這樣就有足夠的方波輸出和模擬的正弦波效果。
但是僅僅改變電機(jī)燈的頻率是不夠的,電壓也要做相應(yīng)的調(diào)整,否則電機(jī)可能無法正常工作,比如嚴(yán)重發(fā)熱而燒毀。主要是因?yàn)殡姍C(jī)的鐵芯是非線性的,要求當(dāng)工頻變化時(shí),電壓也要變化,這樣才能控制主磁通恒定。
因?yàn)?主磁通≈電機(jī)電壓÷(4.44*頻率*電子繞組匝數(shù))
所以在調(diào)頻時(shí),電機(jī)電壓也要隨著頻率的變化而變化,這樣才能使主磁通保持不變,避免磁通飽和或弱磁狀態(tài)。
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