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變頻器基本結構及控制簡介(編輯修改稿)

2025-07-23 06:18 本頁面
 

【文章內容簡介】 行出售。變頻器的工作原理被廣泛應用于各個領域。例如計算機電源的供電,在該項應用中,變頻器用于抑制反向電壓、頻率的波動及電源的瞬間斷電。2. 電機的旋轉速度為什么能夠自由地改變? n = 60f/p(1s)  n: 電機的轉速 f: 電源頻率 p: 電機磁極對數(shù) s:電機的轉差率  電機的轉速 = 60(秒)*頻率(Hz)/電機的磁極對數(shù) 電機的轉差率電機旋轉速度單位:每分鐘旋轉次數(shù),rpm/min也可表示為rpm  電機的旋轉速度同頻率成比例 同步電機的轉差矩為0,同步電機的轉速 = 60(秒)*頻率(Hz)/電機的磁極對數(shù)異步的轉速比同步電機的轉速低?!  ±纾?極三相步電機 60Hz時 低于 1,800 [r/min]  4極三相異步電機 50Hz時低于 1,500 [r/min]本文中所指的電機為感應式交流電機,在工業(yè)領域所使用的大部分電機均為此類型電機。感應式交流電機(以后簡稱為電機)的旋轉速度近似地確決于電機的極對數(shù)和頻率。由電機的工作原理決定電機的磁極對數(shù)是固定不變的。由于電機的磁極對數(shù)1個磁極對數(shù)等于2極,電機的極數(shù)不是一個連續(xù)的數(shù)值(為2的倍數(shù),例如極數(shù)為2,4,6),所以不適和改變該值來調整電機的速度。另外,頻率是電機供電電源的電信號,所以該值能夠在電機的外面調節(jié)后再供給電機,這樣電機的旋轉速度就可以被自由的控制。因此,以控制頻率為目的的變頻器,是做為電機調速設備的優(yōu)選設備。 改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機控制方法如果僅改變頻率,電機將被燒壞。特別是當頻率降低時,該問題就非常突出。為了防止電機燒毀事故的發(fā)生,變頻器在改變頻率的同時必須要同時改變電壓。例如:為了使電機的旋轉速度減半,變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz,這時變頻器的輸出電壓就必須從400V改變到約200V。如果要正確的使用變頻器, 必須認真地考慮散熱的問題。變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10度,變頻器使用壽命減半。 因此,我們要重視散熱問題??!在變頻器工作時,流過變頻器的電流是很大的, 變頻器產生的熱量也是非常大的,不能忽視其發(fā)熱所產生的影響  通常,變頻器安裝在控制柜中。我們要了解一臺變頻器的發(fā)熱量大概是多少. 可以用以下公式估算: 發(fā)熱量的近似值= 變頻器容量(KW)55 [W] 在這里, 如果變頻器容量是以恒轉矩負載為準的 (過流能力150% * 60s) 如果變頻器帶有直流電抗器或交流電抗器, 并且也在柜子里面, 這時發(fā)熱量會更大一些。 電抗器安裝在變頻器側面或測上方比較好。這時可以用估算: 變頻器容量(KW)60 [W] 因為各變頻器廠家的硬件都差不多, 所以上式可以針對各品牌的產品. 注意: 如果有制動電阻的話,因為制動電阻的散熱量很大, 因此最好安裝位置最好和變頻器隔離開, 如裝在柜子上面或旁邊等。那么, 怎樣采能降低控制柜內的發(fā)熱量呢?當變頻器安裝在控制機柜中時,要考慮變頻器發(fā)熱值的問題。根據(jù)機柜內產生熱量值的增加,要適當?shù)卦黾訖C柜的尺寸。因此,要使控制機柜的尺寸盡量減小,就必須要使機柜中產生的熱量值盡可能地減少。如果在變頻器安裝時,把變頻器的散熱器部分放到控制機柜的外面,將會使變頻器有70%的發(fā)熱量釋放到控制機柜的外面。由于大容量變頻器有很大的發(fā)熱量,所以對大容量變頻器更加有效。還可以用隔離板把本體和散熱器隔開, 使散熱器的散熱不影響到變頻器本體。這樣效果也很好。變頻器散熱設計中都是以垂直安裝為基礎的,橫著放散熱會變差的! 關于冷卻風扇一般功率稍微大一點的變頻器, 都帶有冷卻風扇。同時,也建議在控制柜上出風口安裝冷卻風扇。進風口要加濾網以防止灰塵進入控制柜。 注意控制柜和變頻器上的風扇都是要的,不能誰替代誰。其他關于散熱的問題 在海拔高于1000m的地方,因為空氣密度降低,因此應加大柜子的冷卻風量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應考慮降容,1000m每5%。但由于實際上因為設計上變頻器的負載能力和散熱能力一般比實際使用的要大, 所以也要看具體應用。 比方說在1500m的地方,但是周期性負載,如電梯,就不必要降容。   開關頻率:變頻器的發(fā)熱主要來自于IGBT, IGBT的發(fā)熱有集中在開和關的瞬間。 因此開關頻率高時自然變頻器的發(fā)熱量就變大了。 有的廠家宣稱降低開關頻率可以擴容, 就是這個道理。矢量控制是怎樣使電機具有大的轉矩的? 1: 轉矩提升  此功能增加變頻器的輸出電壓,以使電機的輸出轉矩和電壓的平方成正比的關系增加,從而改善電機的輸出轉矩。  改善電機低速輸出轉矩不足的技術 使用矢量控制,可以使電機在低速,如(無速度傳感器時)1Hz(對4極電機,其轉速大約為30r/min)時的輸出轉矩可以達到電機在5
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