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技術(shù)文章
變頻調(diào)速傳動(dòng)的特點(diǎn)及變頻器工作原理
閱讀：1114 發(fā)布時(shí)間：2013-9-17
?。ㄒ唬┳冾l調(diào)速傳動(dòng)的目的
我國(guó)能源利用效率低下，主要原因是粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，結(jié)構(gòu)不合理、技術(shù)裝備落后、管理水平低。采用變頻器對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，對(duì)節(jié)約能源、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。變頻器在省力化、自動(dòng)化、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品合格率方面的應(yīng)用與在節(jié)能領(lǐng)域同樣重要。機(jī)械設(shè)備采用變頻調(diào)速傳動(dòng)，可以增加設(shè)備的使用壽命，減小機(jī)械設(shè)備的噪音，使設(shè)備小型化，工作環(huán)境、生活環(huán)境更具有舒適性。
?。ǘ┳冾l調(diào)速應(yīng)用的行業(yè)生產(chǎn)范圍
變頻調(diào)速技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展日趨成熟，變頻技術(shù)在鋼鐵、扎制銅線、化學(xué)、纖維、汽車(chē)、電氣機(jī)械、機(jī)床、食品、造紙、水泥、礦業(yè)、煤氣、交通、裝卸搬運(yùn)、工廠建筑、農(nóng)業(yè)、生活服務(wù)、電力、實(shí)驗(yàn)研究、石油等行業(yè)得到了廣泛的發(fā)展與應(yīng)用。變頻技術(shù)已經(jīng)與我們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。目前，冰箱、空調(diào)、電動(dòng)車(chē)等家用電器已經(jīng)采用相關(guān)的變頻技術(shù)。
?。ㄈ┳冾l調(diào)速傳動(dòng)的特點(diǎn)
采用變頻器對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，變頻調(diào)速傳動(dòng)的特點(diǎn)是可以使標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速，可以連續(xù)調(diào)速，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流小，zui高速度不受電源影響，電動(dòng)機(jī)可以高速化、小型化、防爆容易，低速時(shí)定轉(zhuǎn)矩輸出，可以調(diào)節(jié)加減速的大小，可以使用籠型電動(dòng)機(jī)不需要維護(hù)電動(dòng)機(jī)。
?。ㄋ模┳冾l器的工作原理
變頻器電路方式有交一交變頻和交一直一交變頻兩種電路?；竟ぷ髟頌檎髌鲗⒔涣髯?yōu)橹绷?，平滑波電路將直流電平滑，逆變器將直流電逆變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電，變頻器的基本構(gòu)成。
1.交－交變頻器是指無(wú)直流中間環(huán)節(jié)，直接將電網(wǎng)頻率的電壓變換為頻率比電網(wǎng)頻率低而可變的輸出電壓的變換器。
2.交－直－交變頻器的工作原理。目前應(yīng)用zui廣泛的是交－直－交變頻器。其工作原理是先將三相或單相不可調(diào)工頻電源經(jīng)過(guò)整流橋整流成直流電，再經(jīng)過(guò)逆變橋把直流電逆變成頻率任意可調(diào)的交流電，以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。交－直－交變頻器的主電路有電壓型變頻和電流型變頻。電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器；電流型是指將電流源的直流變換為交流的變頻方式。控制方式也分為電壓控制和電流控制兩種。這兩種方式不管主電路方式是電壓型還是電流型都可以適用。
?。ㄎ澹┳冾l器的質(zhì)量性能指標(biāo)
1.在0.5HZ時(shí)能輸出多大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩?比較優(yōu)良的變頻器在0.5HZ時(shí)、22KW以下能輸出200％高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，30KW以上能輸出180％的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
2.速度調(diào)節(jié)范圍控制精度能達(dá)多久，轉(zhuǎn)矩控制精度能達(dá)多大?高性能的變頻器速度控制精度能達(dá)±0.005％，轉(zhuǎn)矩控制精度能達(dá)±3％。
3.在低轉(zhuǎn)速時(shí)的脈沖情況。高質(zhì)量的變頻器在1HZ時(shí)轉(zhuǎn)速脈沖只有1.5r／min。
4.噪聲及諧波干擾。噪聲及諧波干擾是衡量一個(gè)變頻器的重要標(biāo)準(zhǔn)，采用IGBT、IPM器件調(diào)制頻率較采用GTO、GTR調(diào)制頻率高。雖然高次諧波始終存在，但是如果控制方式較好，可以減少一些諧波量。
5.發(fā)熱量。變頻器發(fā)熱量大，證明功耗大、效率低、通風(fēng)散熱系統(tǒng)不好，變頻器的壽命相應(yīng)受到影響。
我國(guó)能源利用效率低下，主要原因是粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，結(jié)構(gòu)不合理、技術(shù)裝備落后、管理水平低。采用變頻器對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，對(duì)節(jié)約能源、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。變頻器在省力化、自動(dòng)化、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品合格率方面的應(yīng)用與在節(jié)能領(lǐng)域同樣重要。機(jī)械設(shè)備采用變頻調(diào)速傳動(dòng)，可以增加設(shè)備的使用壽命，減小機(jī)械設(shè)備的噪音，使設(shè)備小型化，工作環(huán)境、生活環(huán)境更具有舒適性。
?。ǘ┳冾l調(diào)速應(yīng)用的行業(yè)生產(chǎn)范圍
變頻調(diào)速技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展日趨成熟，變頻技術(shù)在鋼鐵、扎制銅線、化學(xué)、纖維、汽車(chē)、電氣機(jī)械、機(jī)床、食品、造紙、水泥、礦業(yè)、煤氣、交通、裝卸搬運(yùn)、工廠建筑、農(nóng)業(yè)、生活服務(wù)、電力、實(shí)驗(yàn)研究、石油等行業(yè)得到了廣泛的發(fā)展與應(yīng)用。變頻技術(shù)已經(jīng)與我們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。目前，冰箱、空調(diào)、電動(dòng)車(chē)等家用電器已經(jīng)采用相關(guān)的變頻技術(shù)。
?。ㄈ┳冾l調(diào)速傳動(dòng)的特點(diǎn)
采用變頻器對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，變頻調(diào)速傳動(dòng)的特點(diǎn)是可以使標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速，可以連續(xù)調(diào)速，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流小，zui高速度不受電源影響，電動(dòng)機(jī)可以高速化、小型化、防爆容易，低速時(shí)定轉(zhuǎn)矩輸出，可以調(diào)節(jié)加減速的大小，可以使用籠型電動(dòng)機(jī)不需要維護(hù)電動(dòng)機(jī)。
?。ㄋ模┳冾l器的工作原理
變頻器電路方式有交一交變頻和交一直一交變頻兩種電路?；竟ぷ髟頌檎髌鲗⒔涣髯?yōu)橹绷?，平滑波電路將直流電平滑，逆變器將直流電逆變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電，變頻器的基本構(gòu)成。
1.交－交變頻器是指無(wú)直流中間環(huán)節(jié)，直接將電網(wǎng)頻率的電壓變換為頻率比電網(wǎng)頻率低而可變的輸出電壓的變換器。
2.交－直－交變頻器的工作原理。目前應(yīng)用zui廣泛的是交－直－交變頻器。其工作原理是先將三相或單相不可調(diào)工頻電源經(jīng)過(guò)整流橋整流成直流電，再經(jīng)過(guò)逆變橋把直流電逆變成頻率任意可調(diào)的交流電，以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。交－直－交變頻器的主電路有電壓型變頻和電流型變頻。電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器；電流型是指將電流源的直流變換為交流的變頻方式。控制方式也分為電壓控制和電流控制兩種。這兩種方式不管主電路方式是電壓型還是電流型都可以適用。
?。ㄎ澹┳冾l器的質(zhì)量性能指標(biāo)
1.在0.5HZ時(shí)能輸出多大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩?比較優(yōu)良的變頻器在0.5HZ時(shí)、22KW以下能輸出200％高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，30KW以上能輸出180％的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
2.速度調(diào)節(jié)范圍控制精度能達(dá)多久，轉(zhuǎn)矩控制精度能達(dá)多大?高性能的變頻器速度控制精度能達(dá)±0.005％，轉(zhuǎn)矩控制精度能達(dá)±3％。
3.在低轉(zhuǎn)速時(shí)的脈沖情況。高質(zhì)量的變頻器在1HZ時(shí)轉(zhuǎn)速脈沖只有1.5r／min。
4.噪聲及諧波干擾。噪聲及諧波干擾是衡量一個(gè)變頻器的重要標(biāo)準(zhǔn)，采用IGBT、IPM器件調(diào)制頻率較采用GTO、GTR調(diào)制頻率高。雖然高次諧波始終存在，但是如果控制方式較好，可以減少一些諧波量。
5.發(fā)熱量。變頻器發(fā)熱量大，證明功耗大、效率低、通風(fēng)散熱系統(tǒng)不好，變頻器的壽命相應(yīng)受到影響。