變頻器,顧名思義,就是可以改變頻率的裝置。它是一種頻率和電壓可調的交流電源,主要用于調節異步電動機的速度。在變頻器出現之前,異步電機的調速是很麻煩的,因為轉速和轉矩不在一條直線上。例如通過滑動差速頭或簡單地降低電壓來調節速度等。,效果并不理想。根據三相異步電動機的轉速公式,轉速n=60*f/p(1-s),其中p為及對數,s為轉差率,f為供電頻率。只要能輸出一個頻率可控的交流電源,就能平滑地改變三相異步電動機的轉速,這是變頻器工作原理的基礎。接下來繼續跟隨河南變頻器廠家小編一起來了解更多相關知識吧!
但電廠供給的三相交流電是相差120°的正弦波,其頻率為50HZ。在電力電子器件發明之前,要改變這種電源的頻率幾乎是不可能的,所以在交流電機發明之后的近100年里,沒有好的調速裝置。
后來,上世紀末又發明了晶閘管、GTR管、IGBT管等大功率器件,單片機的嵌入式技術也越來越成熟。人們發現了異步電動機調速的基本方法。即三相交流電壓經二級管或晶閘管整流成波動的DC,再經電容濾波穩壓成為穩定的DC。用6個IGBT管組成逆變電路,單片機通過PWM斬波方式輸出一系列脈寬可變的方波,用來模擬變頻交流電的等效效果,達到控制電機轉速的目的。
可以想象,任何曲線都可以被許多直線分割。用于模擬的直線越多,描述的曲線就越準確。這其實就是數學中微積分的概念。
正弦波雖然看起來很復雜,但是也可以用很多方波來模擬。如果輸出一個幅值不變、寬度可變的方波,其面積等于對應的正弦波的面積,其作用就相當于正弦波的做功效果。通過控制工作周期,可以改變輸出電源的頻率,這就是所謂的PWM控制,因為IGBT開關可以實現非常高速的開關功能,比如幾十K的頻率,這樣就有足夠的方波輸出和模擬的正弦波效果。
但是僅僅改變電機燈的頻率是不夠的,電壓也要做相應的調整,否則電機可能無法正常工作,比如嚴重發熱而燒毀。主要是因為電機的鐵芯是非線性的,要求當工頻變化時,電壓也要變化,這樣才能控制主磁通恒定。
因為:主磁通≈電機電壓÷(4.44*頻率*電子繞組匝數)
所以在調頻時,電機電壓也要隨著頻率的變化而變化,這樣才能使主磁通保持不變,避免磁通飽和或弱磁狀態。
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