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。当环境湿度大于90%时,变频器内部的器件绝缘会变差。VFD450C23A-21
V/F 控制是变频器**基本的控制方式之一。这种控制方式基于保持电机的电压与频率之比为常数的原理。在电机运行过程中,当频率变化时,电压也按照相应比例变化,从而保证电机的磁通基本恒定。V/F 控制简单易行,不需要复杂的电机参数,适用于对调速精度要求不是特别高的场合,如普通的风机、水泵等。它的优点是成本低、可靠性高。在 V/F 控制的变频器中,通过设置不同的 V/F 曲线,可以适应不同类型电机和负载的特性。例如,对于重载启动的风机,可以选择具有转矩提升功能的 V/F 曲线,以保证电机在启动时有足够的转矩,顺利启动并稳定运行。上海工业变频器厂家变频器可以适应不同负载和工况要求。
工业自动化变频器的过载保护功能针对电机和自身长时间过负载运行而设计。它通过监测电机的电流、温度等参数来判断是否过载。当电机负载超过变频器额定负载能力或持续时间超过设定值时,过载保护功能启动。变频器可根据过载程度采取不同措施,如发出报警信号、降低输出频率和电压以减少负载,严重过载时直接停止输出。在注塑机、冲压机等负载变化较大且频繁启停的设备中,过载保护能有效防止电机和变频器因长时间过载而损坏,延长设备使用寿命,保证生产正常进行。
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曲线,如S曲线和线性曲线。
风机和水泵是工业和民用领域中常见的设备,变频器在其节能方面效果***。在风机系统中,传统的定速运行方式在不需要满负荷运行时会浪费大量能源。而变频器可以根据实际的风量需求来调节风机电机的转速。根据流体力学原理,风量与转速成正比,风压与转速的平方成正比,功率与转速的立方成正比。当风机转速降低时,功率会大幅下降。例如,当转速降低到原来的 80% 时,功率*为原来的 51.2%。水泵系统同理,通过变频器控制水泵电机转速来调节水流量,实现节能。在中央空调系统的水循环泵、城市供水系统的水泵等应用中,变频器的使用**提高了能源利用率,降低了运行成本。变频器丰富灵活的输入、输出接口和控制方式,通用性强。VFD4A2MH43ANSHA
变频器可以实现电机的平滑运行和精确定位。VFD450C23A-21
遏制变频器干扰源上的高次谐波的方式有:(1)增加变频器供电电源内阻抗,通常电源设备的内阻抗,可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用,内阻抗越大,谐波含量越小,这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。因此,选择变频器供电电源时,较好选择短路阻抗大的变压器;(2)安装滤波器在变频器前加装LC型无源滤波器,滤掉高次谐波,通常滤掉5次和7次谐波;(3)安装电抗器在变频器前侧安装线路电抗器,可遏制电源侧过电压;(4)设置有源滤波器,有源滤波是自动产生一个与谐波电流的幅值相同且相位正好相反的电流,从而可以有效地吸收谐波电流。VFD450C23A-21