隨著電子技術(shù)的發(fā)展,先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家越來(lái)越多地將變頻電源用作標(biāo)準(zhǔn)供電電源,以便為用電器提供最優(yōu)良的供電環(huán)境,便于客觀考核用電器的技術(shù)性能,了解有關(guān)變頻電源電路的知識(shí)已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。
變頻器有的用的是 V/F曲線,簡(jiǎn)單說(shuō)是改變電壓,電流,控制輸出頻率。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展,變頻器調(diào)速已成為交流調(diào)速的主流在化纖、紡織、鋼鐵、機(jī)械、造紙等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。由于通用變頻器一般采用V/f控制,即變壓變頻(VVVF)方式調(diào)速,因此,變頻器在使用前正確地設(shè)定其壓頻比,對(duì)保證變頻器的正常工作至關(guān)重要。
變頻器帶動(dòng)電機(jī),頻率下降,電壓也要跟著下降,電流會(huì)上升。頻率上升,電壓也要上升,以保持功率基本不變。變頻電源的輸出頻率為40-499.9HZ。
變頻電源(變頻電源工作原理)是將市電中的交流電經(jīng)過(guò)AC→DC→AC變換, 輸出為純凈的正弦波,主要用在三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速用的電子器件,也是一種可以讓變頻電源設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置。一般說(shuō)來(lái)逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源。對(duì)于逆變?yōu)轭l率可調(diào)、電壓可調(diào)的逆變器我們也稱之為變頻電源。(變頻電源的種類)有關(guān)變頻電源有如此多的說(shuō)法,有關(guān)變頻電源電路的知識(shí)就更加紛繁復(fù)雜了。
一、變頻調(diào)速的基本控制方式與基準(zhǔn)電壓、基準(zhǔn)頻率的關(guān)系 電機(jī)用變頻器調(diào)速時(shí)有兩種情況--基頻(基準(zhǔn)頻率)以下調(diào)速和基頻以上調(diào)速必須考慮的重要因素是:盡量保持電機(jī)主磁通為額定值不變。如果磁通過(guò)弱(電壓過(guò)低),電機(jī)鐵心不能得到充分利用,電磁轉(zhuǎn)矩變小,負(fù)載能力下降。如果磁通過(guò)強(qiáng)(電壓過(guò)高),電機(jī)處于過(guò)勵(lì)磁狀態(tài),電機(jī)因勵(lì)磁電流過(guò)大而嚴(yán)重發(fā)熱信號(hào)發(fā)生器。
根據(jù)電機(jī)原理可知,三相異步電機(jī)定子每相電動(dòng)勢(shì)的有效值 : E1=4.44f1N1Φm 式中 :E1--定子每相由氣隙磁通感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的有效 值,V ;f1--定子頻率,Hz;N1——定子每相繞組有效匝數(shù) ;Φm-每極磁通量 由式中可以看出,Φm的值由E1/f1決定,但由于E1難以直接控制,所以在電動(dòng)勢(shì)較高時(shí),可忽略定子漏阻抗壓降,而用定子相電壓U1代替。那么要保證Φm不變,只要U1/f1始終為一定值即可。這是基頻以下調(diào)時(shí)速的基本情況,為恒壓頻比(恒磁通)控制方式,屬于恒轉(zhuǎn) 矩調(diào)速。
基準(zhǔn)頻率為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速區(qū)的最高頻率,基準(zhǔn)頻率所對(duì)應(yīng)的電壓為即為基準(zhǔn)電壓,是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速區(qū)的最高電壓,在基頻以下調(diào)速時(shí),電壓會(huì)隨頻率而變化,但兩 者的比值不變。 在基頻以上調(diào)速時(shí),頻率從基頻向上可以調(diào)至上限頻率值,但是由于電機(jī)定子不能超過(guò) 電機(jī)額定電壓,因此電壓不再隨頻率變化,而保持基準(zhǔn)電壓值不變,這時(shí)電機(jī)主磁通必須隨頻率升高而減弱,轉(zhuǎn)矩相應(yīng)減小,功率基本保持不變,屬于恒功率調(diào)速區(qū)。由圖1可見,基準(zhǔn)頻率為恒功率調(diào)速區(qū)的最低頻率,是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速區(qū)與恒功率調(diào)速區(qū)的轉(zhuǎn)折點(diǎn),氣體檢測(cè)儀而基準(zhǔn)電壓值在整個(gè)恒功率調(diào)速區(qū)內(nèi)不再隨頻率變化而改變。
二、變頻電源負(fù)載的機(jī)械特性與基準(zhǔn)電壓,基準(zhǔn)頻率的設(shè)定 合理地使用變頻器,必須了解所驅(qū)動(dòng)負(fù)載的機(jī)械特性。 根據(jù)不同的使用目的,負(fù)載基本上可分為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載以及平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載等三類。恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載其所需轉(zhuǎn)矩基本不受速度變化的影響(T=定值),對(duì)于該類負(fù)載,變頻器的整個(gè)工作區(qū)最好運(yùn)行在基頻以下,這時(shí)變頻器的輸出特性正好能滿足負(fù)載的要求。電參數(shù)測(cè)量?jī)x; 恒功率負(fù)載在轉(zhuǎn)速越高時(shí),所需轉(zhuǎn)矩越小(T×N=定值),對(duì)于恒功率負(fù)載來(lái)說(shuō),電機(jī)的工作頻率若運(yùn)行在基頻以上,其所要求的機(jī)械特性將與變頻器的輸出特性相吻合。至于平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,它所要求的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比(T/N2=定值),電機(jī)應(yīng)運(yùn)行在基頻以下較為合理。需要注意的是:平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載的工作頻率絕不能超過(guò)工頻(除非變頻器容量大一個(gè)等級(jí))。否則變頻器與電機(jī)將嚴(yán)重過(guò)載。
無(wú)論是用于家庭還是用于工廠,單相交流電源和三相交流電源,其電壓和頻率均按各國(guó)的規(guī)定有一定的標(biāo)準(zhǔn),如我國(guó)大陸規(guī)定,直接用戶單相交流電為220V,三相交流電線電壓為380V,頻率為50Hz,其它國(guó)家的電源電壓和頻率可能于我國(guó)的電壓和頻率不同,如有單相100V/60Hz ,三相200V/60Hz等等。










