变频器技术和电力电子有密切关系,包括半导体切换元件、变频器拓扑、控制及模拟技术、以及控制硬件及固件的进步等。
变频器基本组成
变频器通常分为4部分:整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元:将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容:存储转换后的电能。
逆变器:由大功率开关晶体管阵列组成电子开关,将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器:按设定的程序工作,控制输出方波的幅度与脉宽,使叠加为近似正弦波的交流电,驱动交流电动机。
变频器技术性能特性
VF控制下转矩提升:自动转矩提升;手动转矩提升0.1% ~ 30.0%
自动限流:对运行期间电流自动限制,防止频繁过流故障跳闸,实现无跳闸运行
矢量控制下低频大转矩稳定运行,无速度传感器矢量控制下优异的控制性能
输出频率精度为0.01HZ,支持频率源和UPDOWN叠加微调
软硬件抑制强干扰和误报故障,确保无跳闸运行
优化的PID反馈控制算法,客户调试简单方便
变频器技术性能特性
高可靠性:成熟可靠驱动、保护电路设计、抗干扰设计
完全自主知识产权,可按照客户要求定制开发
过载能力:150%额定电流60S;180%额定电流2S
电机参数*习:旋转、静止*习
自动载波调整:根据负载特性,自动调整载波频率
自动电压调整:当电网电压变化时,能自动保持输出电压恒定
自动节能运行:根据负载情况,自动优化V/F曲线,实现节能运行
闭环矢量控制、带速度环、电流环、位置环、可做零伺服控制
1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)变频器控制方式:
其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。
变频器内部是大功率的电子元件,较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,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,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。
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