变频器在我国各行业均已得到应用,解决了很多工业上的难题。变频器相关知识,是当今的电工同志们必须知道的知识点,因为变频器的使用实在是太普遍了。除了工业上的大规模运用,就连我们的日常生活都处处都在大面积的运用,只是我们日用而不知而已!比如:我们家里的变频空调,变频洗衣机,变频电风扇等等,它们里面都有一台变频器。和工业上使用的变频器不同的地方,只是没有一个专门的外壳而已,因为家用电器自身有外壳,它们就以一块电路板的形式存在!
变频器可以减少电机的能耗和运行成本。VFD900C23A-21
矢量控制是一种高性能的变频器控制方式。它将交流电机等效为直流电机进行控制,通过坐标变换将定子电流分解为产生磁场的励磁电流和产生转矩的转矩电流。这样,就可以像控制直流电机那样对交流电机的转矩和磁场分别进行精确控制。矢量控制能够实现高精度的转速和转矩控制,适用于对调速性能要求较高的场合,如数控机床、电梯等。在电梯电机控制中,矢量控制的变频器可以精确地控制电梯的升降速度和停靠精度,保证乘客的舒适乘坐体验。同时,矢量控制还可以根据电机的负载变化快速调整输出,提高电机的动态响应能力,增强系统的稳定性和可靠性。江苏控制变频器变频器通过改变电源频率,实现对电机的精确控制和调节。
根据变频器控制电机运行的功能框图(上图),三相电源经过变频器整流桥整流之后,经电容滤波送到逆变桥(IGBT),再经过逆变桥输出频率、电压可调的三相交流电去控制电机的运行。三相互差120度的交流电在电动机的三相定子线圈绕组里流过,产生旋转磁场,使电动机的转子在定子绕组旋转磁场的作用下自动旋转起来。电动机的三相定子绕组流过电流之后产生了旋转磁场,而根据电磁感应的原理,电动机的外壳就会产生感应电动势。此感应电动势的大小,就取决于变频器IGBT的开关频率的大小和C×DV/DT(与IGBT的开关的速度有关)。如果这个感应电动势较大,那么人触摸到就会感觉被电击一样。理论上IGBT的开关频率越高,电机外壳的感应电动势的有效值即感应电压就越高,而变频器对电机的控制精度和动态响应也就越高,人体触摸之后被电的感觉就越大;反之,IGBT的开关频率越低,电机外壳的感应动势的有效值(感应电压)就越低,而从体触摸到之后被电的感觉就越小。
工业自动化变频器的发展趋势还包括高性能和节能化。在高性能方面,不断改进控制算法,提高调速精度和转矩控制能力,以满足更复杂工业应用的需求。例如,在**制造业中,对电机转速和转矩的控制精度要求越来越高,新型变频器能更好地应对。节能化则是通过优化变频器的电路设计和控制方式,进一步降低电机能耗。在风机、水泵等大量耗能设备中,新型节能变频器可根据负载情况更精细地调整电机运行状态,实现更高的能源利用率,降低工业生产的能源成本。变频器可以实现电机的多种运行保护,如过热保护和过载保护。
在数控机床领域,工业自动化变频器有着广泛应用。数控机床的主轴电机和进给轴电机都需要精确的速度和转矩控制。变频器通过矢量控制或直接转矩控制等方式,能满足这些要求。对于主轴电机,变频器可根据加工工艺要求,精确调整转速,保证刀具切削速度的稳定,提高加工精度。在进给轴方面,变频器能使电机按照预设的进给速度运行,实现精确的刀具轨迹控制。例如,在铣削复杂曲面零件时,进给轴电机在变频器的控制下,能以合适的速度和精度完成刀具的 X、Y、Z 轴方向的移动,确保零件加工质量,同时变频器还能提高机床的响应速度和加工效率。变频器可以实现电机的多种运行记录,如运行时间和运行次数。上海工程变频器价位
变频器广泛应用于工业领域,可以提高设备的效率和节能效果。VFD900C23A-21
工业自动化变频器的工作原理基于电力电子技术。首先,它将输入的交流电整流成直流电,这一过程利用二极管或可控硅组成的整流电路完成。接着,通过逆变电路把直流电逆变成频率可变的交流电。逆变电路中的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等功率开关器件在控制电路的作用下,按照特定的规律导通和关断,从而改变输出交流电的频率。而且,变频器还会根据输出频率调整电压,保持电机磁通基本恒定,以实现电机的高效稳定运行。例如,在风机应用中,根据所需风量改变电机频率,使风机转速相应变化,实现节能运行。VFD900C23A-21