交流变频器

时间:2024-07-12 04:59:21编辑:分享君

变频器的种类有哪些?

按变换的环节分类(1)交-直-交变频器,则是先把工频交流通过整流器变成直流,然后再把直流变换成频率电压可调的交流,又称间接式变频器,是目前广泛应用的通用型变频器。   (2)可分为交-交变频器,即将工频交流直接变换成频率电压可调的交流,又称直接式变频器;按直流电源性质分类(1)电压型变频器   电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采用大电容,负载的无功功率将由它来缓冲,直流电压比较平稳,直流电源内阻较小,相当于电压源,故称电压型变频器,常选用于负载电压变化较大的场合。 (2)电流型变频器   电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节,缓冲无功功率,即扼制电流的变化,使电压接近正弦波,由于该直流内阻较大,故称电流源型变频器(电流型)。电流型变频器的特点(优点)是能扼制负载电流频繁而急剧的变化。常选用于负载电流变化较大的场合。按主电路工作方法:电压型变频器、电流型变频器按照工作原理分类:可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照开关方式分类:可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器;按照用途分类:可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。此外,变频器还可以按输出电压调节方式分类,按控制方式分类,按主开关元器件分类,按输入电压高低分类。按变频器调压方法:PAM变频器是一种通过改变电压源Ud 或电流源Id的幅值进行输出控制的。   PWM变频器方式是在变频器输出波形的一个周期产生个 脉冲波个脉冲,其等值电压为正弦波,波形较平滑。变频器简介无论是用于家庭还是用于工厂,单相交流电源和三相交流电源,其电压和频率均按各国的规定有一定的标准,如我国大陆规定,直接用户单相交流电压为220V,三相交流电线电压为380V,频率为50Hz,其它国家的电源电压和频率可能与我国的电压和频率不同,如有单相100V/60Hz,三相200V/60Hz等等,标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流电。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。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。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。变频器原理:变频器原理(英文Variable-frequency Drive,简称VFD)是应用变频技术与微电子技术的原理,通过改变电机工作电源频率的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。

三相交流异步电动机变频器的工作原理是什么

  工作原理:
  变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—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,然后再把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。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。

  频器控制原理图设计:
1) 首先确认变频器的安装环境;
I.工作温度。变频器内部是大功率的电子元件,极易受到工作温度的影响,产品一般要求为0~55℃,但为了保证工作安全、可靠,使用时应考虑留有余地,最好控制在40℃以下。在控制箱中,变频器一般应安装在箱体上部,并严格遵守产品说明书中的安装要求,绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。
II. 环境温度。温度太高且温度变化较大时,变频器内部易出现结露现象,其绝缘性能就会大大降低,甚至可能引发短路事故。必要时,必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间,一般水汽都比较重,如果温度变化大的话,这个问题会比较突出。
III.腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大,不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等,而且还会加速塑料器件的老化,降低绝缘性能。
IV. 振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时,会引起电气接触不良。淮安热电就出现这样的问题。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外,还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后,应对其进行检查和维护。
V. 电磁波干扰。变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此,柜内仪表和电子系统,应该选用金属外壳,屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地,除此之外,各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆,且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰,往往会使整个系统无法工作,导致控制单元失灵或损坏。
2) 变频器和电机的距离确定电缆和布线方法;
I.变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容,减少干扰的发射源。
II. 控制电缆选用屏蔽电缆,动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。
III.电机电缆应独立于其它电缆走线,其最小距离为500mm。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线,这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉,应尽可能使它们按90度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线,即使在控制柜中也要如此。
IV. 与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线,动力电缆选用屏蔽的三芯电缆(其规格要比普通电机的电缆大档)或遵从变频器的用户手册。

3) 变频器控制原理图;
I.主回路:电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备,需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器;滤波器是安装在变频器的输出端,减少变频器输出的高次谐波,当变频器到电机的距离较远时,应该安装滤波器。虽然变频器本身有各种保护功能,但缺相保护却并不完美,断路器在主回路中起到过载,缺相等保护,选型时可按照变频器的容量进行选择。可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。
II. 控制回路:具有工频变频的手动切换,以便在变频出现故障时可以手动切工频运行,因输出端不能加电压,固工频和变频要有互锁。
4) 变频器的接地;
变频器正确接地是提高系统稳定性,抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地端子的接地电阻越小越好,接地导线的截面不小于4mm,长度不超过5m。变频器的接地应和动力设备的接地点分开,不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端,另一端浮空。变频器与控制柜之间电气相通。

变频器控制柜设计:
变频器应该安装在控制柜内部,控制柜在设计时要注意以下问题
1) 散热问题:变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主,约占98%,控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行,必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热;变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走,若风扇不能正常工作,应立即停止变频器运行;大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇,控制柜的风道要设计合理,所有进风口要设置防尘网,排风通畅,避免在柜中形成涡流,在固定的位置形成灰尘堆积;根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇,风扇安装要注意防震问题。

2) 电磁干扰问题:
I.变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰,而且会产生高次谐波,这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络,从而影响其他仪表。如果变频器的功率很大占整个系统25%以上,需要考虑控制电源的抗干扰措施。
II.当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时,变频器本身会因为干扰而出现保护,则考虑整个系统的电源质量问题。
3) 防护问题需要注意以下几点:
I.防水防结露:如果变频器放在现场,需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点,在变频器附近不能有喷溅水流,总之现场柜体防护等级要在IP43以上。
II. 防尘:所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入,防尘网应该设计为可拆卸式,以方便清理,维护。防尘网的网格根据现场的具体情况确定,防尘网四周与控制柜的结合。

  处要处理严密。
III.防腐蚀性气体:在化工行业这种情况比较多见,此时可以将变频柜放在控制室中。
变频器接线规范:
信号线与动力线必须分开走线:使用模拟量信号进行远程控制变频器时,为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰,请将控制变频器的信号线与强电回路(主回路及顺控回路)分开走线。距离应在30cm以上。即使在控制柜内,同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。
信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部:连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内,极易受到变频器和外部设备的干扰;同时由于变频器无内置的电抗器,所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰,因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处,以保证信号线与动力线的彻底分开。
1) 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线,电线规格为0.75mm2。在接线时一定要注意,电缆剥线要尽可能的短(5-7mm左右),同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来,以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。
2) 为了提高接线的简易性和可靠性,推荐信号线上使用压线棒端子。
变频器的运行和相关参数的设置:
变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。
控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。
最低运行频率:即电机运行的最小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。
最高运行频率:一般的变频器最大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。
载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。
跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。

常见故障分析:
1) 过流故障:过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障,说明变频器逆变电路已环,需要更换变频器。
2) 过载故障:过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短,电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器;如后者则要对生产机械进行检修。
3) 欠压:说明变频器电源输入部分有问题,需检查后才可以运行。


变频器有哪些种类?

变频器的种类可分为,按直流电源性质分类
A、电压型--储能元件为电容器,被控量为电压也就是相当于提供的是电压源,它动态响应较慢,制动时需在电源侧设置反并联逆变器才能实现能量回馈,可适应多电机拖动。
其逆变输出的交流电压为矩形波或阶梯波,而电流的波形经过电动机负载滤波后接近于正弦波,但有较大的谐波分量。由于它是作为电压源向交流电动机提供交流电功率,所以主要优点是运行几乎不受负载的功率因素或换流的影响;缺点是当负载出现短路或在变频器运行状态下投入负载,都易出现过电流,必须在极短的时间内施加保护措施。
B、电流型--储能元件为电抗器,直流内阻较大相当于提供的是电流源,动态响应快,可直接实现回馈制动,感应电动机电流型变频调速系统可以频繁、快速的实现四象限运行,更适宜一台逆变器对一台电机供电的单机运行方式。
其优点是具有四象限运行能力,能很方便地实现电机的制动功能。缺点是需要对逆变桥进行强迫换流,装置结构复杂,调整较为困难。另外,由于电网侧采用可控硅移相整流,故输入电流谐波较大,容量大时对电网会有一定的影响。
(2) 依据工作原理分类
A、V/f控制--- V/f控制变频器就是保证输出电压跟频率成正比的控制这样可以使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生,多用于风机、泵类节能,用压控振荡器实现。
异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,电压一定降低频率,磁通变大,磁回路趋向饱和,严重时将烧毁电机。当频率与电压要成比例地改变,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。
B、 转差频率控制---转差调速即改变异步电动机的滑差来调速,滑差越大速度越慢,绕膝是电机转子串电阻,转差频率控制技术的采用,使变频调速系统在一定程度上改善了系统的静态和动态性能,同时它又比矢量控制方法简便,具有结构简单、容易实现、控制精度高等特点,广泛应用于异步电机的矢量控制调速系统中。
不需要进行复杂的磁通检测和繁琐的坐标变换,只要在转子磁链大小不变的前提下,通过检测定子电流和转子角速度,经过数学模型的运算就可以间接的磁场定向控制。要提高调速系统的动态性能,主要依靠控制转速的变化率,显然,通过控制转差角频率就能达到控制的目的。
C、 矢量控制--依据直流电动机调速控制的特点,将异步电动机定子绕组电流按矢量变换的方法分解并形成类似于直流电动机的磁场电流分量和转矩电流分量,只要控制异步电动机定子绕组电流的大小和相位,就可以控制励磁电流和转矩电流,这样控制交流异步电动机得转速就像控制直流电动机一样,得到良好的调速控制效果。
它的主要特点是低频转矩大、动态响应快、控制灵活,一般是应用在恶略的工作环境、要求高速响应和高精度的电力拖动的系统等。
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目前常用的变频器采用的控制方式有哪些?

目前,常用的变频器,采用的控制方式有:V/f控制方式(又叫“向量控制方式”)、矢量控制和直接转矩控制方式等三种。其中,又以V/f控制方式和矢量控制方式最为常见用。变频器扩展资料一、V/f控制模式 1、控制特点:通过压频变换器使变频器的输出电压与输出频率成比例的改变,即v/f=常数。 2、性能特点:性价比高,输出转矩恒定即恒磁通控制,但速度控制的精度不高。适用于以节能为目的和对速度精度要求较低的场合。3、低频稳定性较差:在低速运行时,会造成转矩不足,需要进行转矩补偿。二、矢量控制方式矢量控制是交流电动机用模拟直流电动机的控制方法来进行控制。1、将控制信号按直流电动机的控制方法分为励磁信号和电枢信号2、将控制信号按三相交流电动机的控制要求变换为三相交流电控制信号,驱动变频器的输出逆变电路。变频器控制方式:分为无传感器(开环)和有传感器(闭环)两种控制方式。无传感器控制方式是通过变频器内部的反馈形成闭环。三、转矩控制直接转矩控制技术,英语称为DSC或DTC控制,是继矢量控制技术之后又一种具有高控制性能的交流调速技术。直接转矩控制是利用空间矢量、定子磁场定向的分析方法,直接在定子坐标系下分析异步电动机的数学模型,计算与控制异步电动机的磁链和转矩,采用离散的两点式调节器(Band-Band控制),把转矩检测值与转矩给定值作比较,使转矩波动限制在一定的转差范围内,转差的大小由频率调节器来控制,并产生PWM脉宽调制信号,直接对逆变器的开关状态进行控制,以获得高动态性能的转矩输出。直接转矩控制完成了交流调速的又一次飞跃。直接转矩控制也是一对一控制,不能一台变频器控制多台电动机,且不能用于过程控制。

变频器的控制方法有那些 变频器的控制方法有什么

1、V/f正弦脉宽调制(SPWM)控制方式:V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单,但是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,而且,在低频时,必须进行转矩补偿,以改变低频转矩特性。

2、转差频率控制:转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式,它是在V/f控制的基础上,按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式,在控制系统中需要安装速度传感器,有时还加有电流反馈,对频率和电流进行控制,因此,这是一种闭环控制方式,可以使变频器具有良好的稳定性,并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。

3、电压空间矢量(SVPWM)控制方式:它是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形,以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进,即引入频率补偿,能消除速度控制的误差;通过反馈估算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流闭环,以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多,且没有引入转矩的调节,所以系统性能没有得到根本改善。


什么是变频器

变频器(Variable-frequency Drive,VFD)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。
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。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。


上海大帆生产的变频串联谐振交流耐压试验装置有什么特点?

在上海大帆的网站上看看就知道了嘛。

DFVF3000变频串联谐振耐压试验装置是我公司结合国内外先进技术,总结国内外同类产品优缺点后推出的新一代耐压试验装置。它具有以下技术特点:调频技术先进;体积小、容量大,非常适合现场使用......

该设备主要用于以下方面:
1、6kV-500kV高压交联电缆的交流耐压试验
2、发电机的交流耐压试验
3、GIS和SF6开关的交流耐压试验
4、6kV-500kV变压器的工频耐压试验
5、其它电力高压设备如母线,套管,互感器的交流耐压试验
该成套设备由变频电源、励磁变压器、电抗器、分压器组成。

成套设备主要技术特点:
* 全国少数通过国家权威部门--电力工业电气设备质量检验测试中心(武汉高压研究所)严格的型式试验鉴定,质量可靠,确保试验人员、被试品和试验设备本身的安全
* 体积小,重量轻,特别适合现场使用;
* 符合国标要求:有监测峰值/√2功能,可实时监测试验波形
* 过压,过流,放电,过热及零启动保护全面可靠,动作时间1微秒
* 设备自带微型打印机,可及时打印保存试验数据;
* 按军用标准抗振和防尘设计,耐长途运输和严酷使用环境
* 一键鼠标式旋钮“傻瓜式”操作,大屏幕液晶显示
* 德国威图设计全铝合金机箱,立卧两用,轻便美观,大大方便现场使用;
* 所有主要元器件均由世界知名企业原装进口,包括美国德州仪器,英特尔,德国西门子,施耐德,日本东芝,富士等;
* 产品稳定可靠,三年质保;
* 信守承诺,服务专业及时,尽最大努力为客户需求服务
* 众多知名企业选用,大量应用于众多国家重点工程中

摘自上海大帆公司网


空调的直流变频与交流变频有什么区别及

直流变频空调是指采用直流变频控制系统以及相应的直流变频压缩机的空调器。其节能效果最强,最高节电能力达到48%;控温技术更精确,温度波动在0.5℃以内;同时还拥有低压启动、静音效果更明显等优势。 交流变频压缩机转子采用了交流感应电机转子结构,其工作原理为:定子产生旋转磁场,转子在定子旋转磁场作用下感应电流产生感应磁场,经定子磁场与转子磁场相互作用使转子旋转。交流变频压缩机旋转的基础是定子与转子的电磁感应,使压缩机旋转的同时也带来了电磁感应噪音与转子损耗等负面作用。相对而言,直流变频空调比交流变频空调控制温度精确,但是贵一点。


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