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变频器的组件和事情道理

浏览:次    发布日期:2023-12-18

  呈现之前,这是改动机电转速的次要路子之一,但因为发机电转速低落了输出频次而不是电压,频次变革遭到限定。

  因为在交换形式下很难改动交换正弦波的频次,变频器的第一项事情就是将波形转换为直流。为了使它看起来像AC,操纵DC相对简单。一切变频器的第一个构成部门是一个被称为整流器或转换器的装备,以下图所示.

变频器的组件和事情道理(图1)

  整流器电路将交换电转换成直流电,其事情方法与电池充电器或电弧焊机的方法大抵不异。它利用一个二极管电桥来限定交换正弦波只向一个标的目的挪动。其成果是完整整流的交换波形被直流电路注释为当地直流波形。三相变频器承受三个自力的交换输入相并将其转换为单个直流输出。

  大大都三相变频器也能够承受单相(230V或460V)电源,但因为只要两个输入歧路,以是变频器输出(HP)必需降额,由于所发生的直流电流成比例地低落。另外一方面,真实的单相变频器(掌握单相机电的单相变频器)操纵单相输入,并发生与输入成比例的直流输出。

  当触及到变速运转时,三相机电比单相计数器部件更遍及的使用有两个缘故原由。起首它们具有更普遍的功率范畴。另外一方面,单相电念头凡是需求一些内部干涉来开端扭转。

  直流母线(图中所示)的第二个构成部门,在一切变频器中都看不到,由于它不间接影响变频运转。可是,它一直存在于高质量的通用变频器中8868体育下载。直流总线利用电容器和电感来滤除转换后的直流电中的交换“纹波”电压,然落后入逆变器部门。它还包罗阻遏谐波失真的滤波器,能够反应给变频器电源。较老的变频器和需求零丁的线路滤波器来完成这项流程。

  插图右边是变频器的“内脏”。逆变器利用三组高速开关晶体管来创立模仿交换正弦波的一切三相的DC“脉冲”。这些脉冲不只决议了波的电压,还决议了它的频次。逆变器或逆变器这个术语的意义是“反转”,简朴地说就是所发生波形的高低活动。当代变频器逆变器利用称为“脉宽调制”(PWM)的手艺来调理电压和频次。

  然后我们说一下IGBT,IGBT指的是“绝缘栅双极型晶体管”,它是逆变器的开关(或脉冲)元件。晶体管(代替真空管)在我们的电子天下中起到两种感化。它能够像放大器那样充任放大器并增长旌旗灯号,大概能够充任开关,只需翻开和封闭旌旗灯号。IGBT是一种当代版本,能够供给更高的开关速率(3000 - 16000 Hz)并削减热量发生。较高的开关速率能够进步交换电波仿真的准确度,低落机电乐音。发生的热量削减意味着散热片更小8868体育下载,因而变频器占空中积更小。

  下图显现了PWM变频器的逆变器与真实的AC正弦波比拟发生的波形。逆变器输出由一系列具有牢固高度和可调宽度的矩形脉冲构成。在这个特别的状况下,有三组脉冲 - 中心是一个宽的汇合,在AC周期的正负两部门的开端和完毕处有一个窄的汇合。脉冲的面积之和即是真实的AC波的有用电压。假如要切掉真正交换波形上方(或下方)的脉冲部门,并用它们添补曲线下方的空缺地区,就会发明它们险些完善婚配。恰是如许,变频器才气掌握机电的电压。

变频器的组件和事情道理(图2)

  脉冲宽度和它们之间的空缺宽度的总和决议了机电看到的波形的频次(因而是PWM或脉宽调制)。假如脉冲是持续的(即没有空缺),频次仍旧是准确的,可是电压将比真实的AC正弦波大很多。按照所需的电压和频次,变频器将改动脉冲的高度和宽度和二者之间的空缺宽度。

  有些人能够想晓得这个“假”AC(实践上是DC)是怎样运转交换感到机电的。究竟结果,是否是需求一个交换电来“感到”机电转子中的电流及其响应的磁场呢?那末,AC会天然而然地招致感到,由于它是不竭变革的标的目的 另外一方面,DC不会由于一旦电路被激活而一般行动。

  可是,假如DC开启和封闭,DC能够感到出电流。关于那些年岁已久的人来讲,汽车焚烧体系(在固态焚烧之前)已经在分派器中有一组点。这些要点的目标是从电池“脉冲”到线圈(变压器)。这在线圈中感到出一个电荷,然后将电压降低到许可火花塞焚烧的程度。上图中看到的宽直流脉冲实践上是由数百个零丁的脉冲构成的,逆变器输出的这类开启和封闭活动许可经由过程直流感到发作。

变频器的组件和事情道理(图3)

  使交换电庞大的一个身分是它不竭地改动电压,从零到某个最大的正电压,然后回到零,然后到一些最大的负电压,然后再回到零。怎样肯定施加到电路的实践电压?右边的插图是60Hz,120V的正弦波。可是要留意,它的峰值电压是170V。假如它的实践电压是170V,我们怎样能够称之为120V波呢?

  在一个周期中,它从0V开端,上升到170V,然后再次降落到0.它持续降落到-170,然后再次上升到0.本来上鸿沟在120V的绿色矩形的面积是相称的到曲线正负部门的面积总和。那120V就是均匀程度?

  好,假如要均匀全部周期中每一个点的一切电压值,成果将是约莫108V,以是不克不及是谜底。那末为何这个值是由VOM丈量的120V呢?它与我们所说的“有用电压”有关。

变频器的组件和事情道理(图4)

  假如您要丈量流过电阻的直流电流发生的热量,则会发明它大于等效交换电流发生的热量。这是因为AC在全部周期中不连结恒定的值。假如在尝试室中,在受控的前提下停止,发明特定的直流电流发生了100度的热量降低,其交换电当量将发生70.7度的上升大概70.7%的直流值。以是AC的有用值是DC的70.7%。还能够看出,交换电压的有用值即是曲线前半部门的电压平方之和的平方根。

  假如峰值电压为1,而且要丈量从0度到180度的各个电压,则有用电压将为0-707的峰值电压。图中170的峰值电压的0.707倍即是120V。这个有用电压也被称为均方根或RMS电压。因而,峰值电压老是有用电压的1.414。230V交换电流具有325V的峰值电压,而460具有650V的峰值电压。

  该图显现了两个460V交换正弦波。白色是60hz曲线hz要宽很多。您能够很简单地看到50Hz曲线hz曲线ms)。并且,因为曲线上面积与有用电压成反比,以是其有用电压更高。跟着频次的低落,有用电压的增长变得愈加猛烈。

  假如许可460V电念头在这些较高的电压下事情,则其寿命能够大大削减。因而,变频器必需不竭改动相对频次的“峰值”电压,以连结恒定的有用电压。操纵频次越低,峰值电压越低,反之亦然。

  您如今该当对变频器的事情道理和怎样掌握机电速率有一个很好的理解。大大都变频器可让用户经由过程多地位开关或键盘手动设置机电转速,或利用传感器(压力,流量,温度,液位等)使历程主动化。

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  调解输出电源的电压和频次,按照机电的实践需求来供给其所需求的电源电压,进而到达节能、调速的目标。

  的频次。        汽车上利用的由电池(直流电)发生交换电的装备也以inverter” 的称号停止出卖,西门子

  分为 1 交---交型 输入是交换,输出也是交换 将工频交换电间接转换成频次、电压都可掌握的交换,又称 间接式