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變頻器主要是由主電路、控制電路組成。
主電路是給異步電動機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分,變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,低壓變頻器多少錢,其直流回路濾波是電感。 它由三部分構(gòu)成,將工頻電源變換為直流功率的“整流器”,吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路”,以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。
(1)整流器:近期大量使用的是二極管的變流器,它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器,由于其功率方向可逆,變頻器多少錢,可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。
(2)平波回路:在整流器整流后的直流電壓中,含有電源6倍頻率的脈動電壓,此外逆變器產(chǎn)生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動,采用電感和電容吸收脈動電壓(電流)。裝置容量小時,如果電源和主電路構(gòu)成器件有余量,可以省去電感采用簡單的平波回路。
(3)逆變器:同整流器相反,逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率,以所確定的時間使6個開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關(guān)時間和電壓波形。
控制電路是給異步電動機(jī)供電(電壓、頻率可調(diào))的主電路提供控制信號的回路,它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”,主電路的“電壓、電流檢測電路”,電動機(jī)的“速度檢測電路”,將運(yùn)算電路的控制信號進(jìn)行放大的“驅(qū)動電路”,以及逆變器和電動機(jī)的“保護(hù)電路”組成。
變頻器損傷電機(jī)軸承的原因是,有流過軸承的電流,并且這種電流處于斷續(xù)連通的狀態(tài),斷續(xù)連通的電路會產(chǎn)生電弧,電弧燒毀了軸承。
導(dǎo)致交流電機(jī)的軸承中流過電流的原因主要有兩個,首先,內(nèi)部電磁場不平衡產(chǎn)生的感應(yīng)電壓,第二,雜散電容引起的高頻電流通路。
理想交流的感應(yīng)電機(jī)內(nèi)部的磁場是對稱的,當(dāng)三相繞組的電流相等,并且相位相差120?時,不會在電機(jī)的軸桿上感應(yīng)出電壓。變頻器輸出的pwm電壓導(dǎo)-機(jī)內(nèi)部的磁場不對稱時,就會在軸桿上感應(yīng)出電壓,電壓的幅度在10~30v,高壓變頻器多少錢,這與驅(qū)動電壓有關(guān),驅(qū)動電壓越高,軸桿上的電壓越高。當(dāng)這個電壓的數(shù)值超過軸承中的潤滑油的絕緣強(qiáng)度時,就會形成一個電流通路。軸桿旋轉(zhuǎn)過程中,在某個時刻,潤滑油的絕緣又阻斷了電流。這個過程類似于機(jī)械式開關(guān)的通斷過程,這個過程中會產(chǎn)生電弧,燒蝕軸桿、滾珠、軸碗的表面,形成凹坑。如果沒有外部振動,小凹坑不會產(chǎn)生過大的影響,但是如果有外部振動時,會產(chǎn)生凹槽,這對電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)影響很大。
變頻器是運(yùn)動控制系統(tǒng)中的功率變換器。當(dāng)今的運(yùn)動控制系統(tǒng)是包含多種學(xué)科的技術(shù)領(lǐng)域,總的發(fā)展趨勢是:驅(qū)動的交流化,功率變換器的高頻化,控制的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。因此,變頻器作為系統(tǒng)的重要功率變換部件,提供可控的性能較高變壓變頻的交流電源而得到迅猛發(fā)展。
經(jīng)歷大約30年的研發(fā)與應(yīng)用實(shí)踐,隨著新型電力電子器件和性能較高微處理器的應(yīng)用以及控制技術(shù)的發(fā)展,變頻器的性能價格比越來越高,體積越來越小,而廠家仍然在不斷地提高-性實(shí)現(xiàn)變頻器的進(jìn)一步小型輕量化、性能較高化和多功能化以及無公害化而做著新的努力。變頻器性能的優(yōu)劣,一要看其輸出交流電壓的諧波對電機(jī)的影響,二要看對電網(wǎng)的諧波污染和輸入功率因數(shù),三要看本身的能量損耗(即效率)如何。
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