变频器工作原理视频教程

发烧友学院 发表于 2018-07-13 18:19:18 收藏 已收藏
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变频器工作原理视频教程

发烧友学院 发表于 2018-07-13 18:19:18

变频器概述

变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

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。

变频器功能作用

1、变频节能

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。

2、功率因数补偿节能

无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。

3、软启动节能

1)电机硬启动对电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对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,最大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,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。

2)从理论上讲,变频器可以用在所有带有电动机的机械设备中,电动机在启动时,电流会比额定高5-6倍的,不但会影响电机的使用寿命而且消耗较多的电量。系统在设计时在电机选型上会留有一定的余量,电机的速度是固定不变,但在实际使用过程中,有时要以较低或者较高的速度运行,因此进行变频改造是非常有必要的。变频器可实现电机软启动、补偿功率因素。

变频器工作原理视频教程

变频器基本组成

变频器通常分为4部分:整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。

整流单元:将工作频率固定的交流电转换为直流电。

高容量电容:存储转换后的电能。

逆变器:由大功率开关晶体管阵列组成电子开关,将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。

控制器:按设定的程序工作,控制输出方波的幅度与脉宽,使叠加为近似正弦波的交流电,驱动交流电动机。

变频器参数设置

变频器的设定参数较多,每个参数均有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象,因此,必须对相关的参数进行正确的设定。

1、控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度进行静态或动态辨识。

2、最低运行频率:即电机运行的最小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。

3、最高运行频率:一般的变频器最大频率到60Hz,有的甚至到400Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。

4、载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。

5、电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。

6、跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。

变频器控制电路接线

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变频器的控制电路大体可分为模拟和数字两种.

1、控制电路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线,而且必须与主回路,强电回路(含200V继电器程序回路)分开布线。

2、由于控制电路的频率输入信号是微小电流,所以在接点输入的场合,为了防止接触不良,微小信号接点应使用两个并联的节点或使用双生接点。

3、控制回路的接线一般选用0.3~0.75平方米的电缆。

变频器应用领域

1、变频器在化工工作的运用

变频器运用到自动获取液化气体系设备改造上,处理了对电网冲击大,人工操作的繁琐,而最主要的是节能节约用电以及结束自动化获取液化气体系。据统计,每个月可节约用电40%左右,照此计算半年就可以回收本钱,作用十分明显。

2、变频器在塑胶机械上的运用

在塑料商品的出产进程中,由于塑料的特性,商品的规范繁复和出产技术的请求不一样,所以,很多的本地都需要对出产机械进行调速,跟着电力电子技术的灵敏展开,变频调速的技术现已老到,变频器已广泛运用在国民经济各工作当中,它的滑润的无级调速,高可靠性,高精度,而且节约电能,可以前进自动化水对等利益,在一定的程度上前进了塑胶机械的自动化水平,推动了塑胶行业的发展。

3、变频器造纸机械上的运用

造纸公司是高能耗公司每吨纸所耗电能在500度以上,电能消耗十分严重,从设备和类型看50%以上为风机、泵类负载,而这些设备如今基本上是选用阀门或挡板来调度风量或液体流量的,很多的能量消耗在阀门或挡板上,选用变频器进行调度,可以很多减少损耗,节约电能经济利益十分明显,值得公司大力推广。

4、变频器在注塑机节能中运用

注塑机是对各种塑料进行加热、融熔、搅拌、增压后,将塑料流体写入模具控内,结束工件一次注塑成型的设备,它的工序进程基本是一样的,大致可分为7个工序进程:锁模、射胶、保压、熔胶、冷却、开模、顶针每一个工序都需要不一样的压力和流量,也就是说被加工的工件不都是在最大压力或流量下工作的,其压力和流量是靠压力比例阀和流量比例阀来调度的,通过调整压力或流量比例阀的打开度来控制压力和流量大小。

可是,油泵电机在恒速工作、各工序中油泵的输入功率并没有多大改动,若用变频器来调度电机(油泵)的转速,来结束对压力和流量的调度,这么既经济又有用。

5、变频器在锅炉变频调速技术运用

(1)变频器在锅炉变频调速的鼓(引)风控制体系

为了提高锅炉风量的控制水平,又能抵达节能的作用,选用变频调速方法对风量进行调度,是首选的方案。由于,运用变频调速技术可根据用汽量的改动,随时调整鼓(引)风机的转速,减少了噪音对环境的污染(电机均工作于额定转速以下,风的噪音随之降低),对前进工业清洗水平起到一定的作用。由于鼓(引)风机长时间低于额定转速的状况之下工作,电机及风机的轴承不易损坏,延长了运用寿数,电机的发热量也减少了,修补量降低,停机时间减少,节约了很多的维修费用。

(2)变频调速器在油田采油井油机中的运用

其一、变频器具有软起动功用,起动时电流较小,对电网冲击小,起动时能耗大为降低。

其二、引进变频器控制,可结束设备上、下行程自动辨认然后控制抽油机上、下行程的电机工作频率分别可调,以改动抽油机上、下行程的工作速度。亦可对变频器能耗制动进行精确控制,以使变频器更适应当工作工况。加上抽油机冲次的恣意调节,可运用抽油机的抽汲参数对不一样油进而言更趋合理,当调节适当时,可前进泵的充溢系数,减少泵的漏失,然后前进泵效抵达增产目的。

(3)变频器在中央空调冷却泵上的运用

中央空调基本工作原理为选用压缩机强逼制冷循环,将建筑物中的热量通过冷媒(通常为水)转移到制冷剂中,通过冷却塔再将热量转移到大气中,其间循环水的冷却泵和冷冻泵所消耗的能量约占总耗能的60%。空调设备均按规划工况的最大制冷量来考虑的,绝大大都的时间在低负荷情况下工作,因此,运用变频器进行驱动将节约很多的能量。

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