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变频器工作原理及应用

2017-01-15 12:31:00
sujiaomujuchang
原创
447
摘要:变频器是家庭和工业上经常见到的电器设备,但是我们对其中的工作原理还不甚了解,虽然我们在初中物理课上也大概知道,很多人想必早已经忘记了,没关系,这次,泰能特塑胶模具厂整理了最全最新的讲解,从概念,类型,工作原理及应用都详细讲到,有兴趣的同学可以认真了解。
                                        变频器工作原理及应用

        变频器是家庭和工业上经常见到的电器设备,但是我们对其中的工作原理还不甚了解,虽然我们在初中物理课上也大概知道,很多人想必早已经忘记了,没关系,这次,泰能特塑胶模具厂整理了最全最新的讲解,从概念,类型,工作原理及应用都详细讲到,有兴趣的同学可以认真了解。

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变频器控制板

一、变频器的概念

    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。
    我们使用的电源分为交流电源和直流电源,一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压,整流滤波后得到的。交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95%左右。
    通常,把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC),这个过程叫整流。一般逆变器是把直流电源逆变为一定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变电源频率和电压可调的逆变器我们称为变频器。变频器输出的波形是模拟正弦波,主要是用在三相异步电动机调速用,又叫变频调速器。
    对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器,要对波形进行整理,可以输出标准的正弦波,叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15--20倍。变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中,不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。

二、变频器的组成和类型

变频器的组成单元: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的。

变频技术的类型:(1)交-直变频技术(即整流技术)   通过整流元件实现功率转换 。(2)直-直变频技术(即斩波技术)   通过改变电力电子器件的通断时间即改变脉冲频率或宽度,从而达到调节直流平均电压的目的,(3)直-交变频技术(即逆变技术)    利用功率开关将直流电变成不同频率的交流电.(4)交-交变频技术(即移相技术)    通过控制电力电子器件的导通与关断时间,实现交流无触点的开关、调压、调光、调速等的目的

三、变频器的工作原理

变频器工作原理图

    变频器的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
    变频器工作原理的过程:直流->振荡电路->变压器(隔离、变压)->交流输出 
    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。
    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。
    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“?;さ缏贰弊槌?。1、运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。2、电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。3、驱动电路:驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。4、速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。5、?;さ缏罚杭觳庵鞯缏返牡缪?、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏
四、变频器的应用

    变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再将直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
    1、标准50HZ电源   对频率、电压波形和幅值及电网干扰等有较高要求的。2、不间断电源(UPS)停电时,将蓄电池的直流电逆变成50HZ的交流电,对设备临时供电。3、中频装置广泛应用于金属熔炼、感应加热及机械零件的淬火。4、变频调速产生频率、电压可调的电源。5、节能降耗。

    通过以上详细的讲述,很多同学已经基本了解了,变频器工作原理及应用了吧。如果还有不明白的,可以直接咨询泰能特塑胶模具厂,泰能特是专业生产变频器相关塑胶产品的模具厂家。本文由泰能特模具原创编辑,转载请注明出处。

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