变频调速的基本原理..
变频器调速的基本原理
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变频器调速的基本原理变频器调速是一种常见的电力调节设备,它通过改变电机的供电频率来实现调速的目的。
变频器调速的基本原理是将交流电源输入变频器中,经过整流、滤波、逆变等电路处理后,得到一个可调的直流电压,然后再通过逆变器将直流电压转换成可调的交流电源,供给电机使用。
根据电机的负载情况和工作要求,调节变频器输出电压和频率的大小,从而实现对电机转速的精确控制。
变频器调速的基本原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 交流电源输入:将交流电源输入变频器中,一般为三相交流电源。
这些交流电源经过变频器内部的整流和滤波电路,将其转换为稳定的直流电压。
2. 逆变器输出:经过整流和滤波后的直流电压,再经过逆变器的处理,转变为可调的交流电源。
逆变器通过控制输出电压和频率的大小,实现对电机的精确控制。
3. 控制信号输入:通过控制器或编程器,向变频器输入控制信号,包括所需的转速、负载变化等参数。
控制器根据这些输入信号,计算出逆变器应输出的电压和频率值,并将其发送到逆变器中控制输出。
4. 电机驱动:逆变器输出的交流电源供给电机进行驱动,根据逆变器输出的电压和频率值,电机转速得到控制和调节。
变频器调速的基本原理可以通过以下几个方面来解释:1. 频率控制:变频器通过调节输出电压的频率来控制电机的转速。
一般情况下,电机的转速与输入电源的频率成正比,即频率越高,电机转速越快。
通过调节变频器的输出频率,可以实现对电机转速的精确控制。
2. 电压控制:变频器还可以通过调节输出电压的大小来控制电机的转速。
一般情况下,电机的转速与输入电压成正比,即电压越高,电机转速越快。
通过调节变频器的输出电压,可以实现对电机转速的精确调节。
3. 软启动:变频器调速还具有软启动功能,即在启动电机时,逐渐增加输出频率和电压,使电机平稳启动,避免了突然启动对电机和负载的冲击。
4. 负载适应:变频器调速可以根据电机的负载情况实时调节输出频率和电压,以适应负载的变化。
变频调速的原理及应用教案
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变频调速的原理及应用教案变频调速(Variable Frequency Drive,简称VFD)是一种电气设备,用于控制电机的转速和运行。
它通过改变电机的供电频率和电压来调节电机的转速。
以下是一个关于变频调速原理及应用的教案。
一、教学目标:1. 了解变频调速的原理;2. 掌握变频调速的应用范围和优势;3. 能够解释变频调速与传统调速方式的区别;4. 能够应用变频调速解决实际工程问题。
二、教学内容:1. 变频调速的原理1.1 变频调速的基本原理变频调速的基本原理是通过改变电源的频率和电压来改变电机的转速。
变频器将电网的交流电转换为直流电,然后再将直流电转换为可调频率和可调电压的交流电,供给电机。
通过改变输出电压的频率和幅值,可以调整电机的转速。
1.2 变频调速的控制方法变频调速的控制方法主要有开环控制和闭环控制两种。
开环控制是根据负载要求预先设定电机的转速,而闭环控制则通过传感器对电机的运行状态进行监测,并根据监测结果调整电机的输出转速。
2. 变频调速的应用2.1 工业领域在工业领域中,变频调速被广泛应用于各种需要控制转速的设备,如风机、泵、压缩机等。
通过调节设备的转速,可以实现能量的节约和运行效率的提高。
2.2 电梯电梯是另一个应用变频调速的领域。
通过变频调速可以实现电梯的平稳运行和快速响应,提升乘客的舒适度和安全性。
2.3 交通运输在交通运输领域,变频调速被广泛应用于地铁、电车和高速列车等。
通过调节电机的转速,可以实现车辆的平稳起动和制动控制。
三、教学方法:1. 学生讨论法:教师提出问题,学生进行小组讨论,然后在班内进行展示和讨论。
2. 实例分析法:通过实际工程案例,引导学生分析和解决问题,提高理论知识与实践能力的结合。
四、教学过程:1. 引入(10分钟)引入话题,向学生介绍变频调速的应用领域和优势。
2. 知识讲解(30分钟)2.1 讲解变频调速的基本原理和控制方法。
2.2 结合实例,展示变频调速在工程中的应用和效果。
变频调速的基本原理
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变频器的种类很多,分类方法也有多种。
整理课件
3
(1)按变换环节可分为二类
1)交—交变频器 把频率固定的交流电直接变换成频率和
电压连续可调的交流电。其主要优点是没有中间环节,故变换
效率高。但连续可调的频率范围窄,一般为额定频率的l/2以
下,主要适用于电力牵引等容量较大的低速拖动系统中。
2)交一直一交变频器 先把频率固定的交流电整流成直流电,
再把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。由于把直流电
逆变成交流电的环节较易控制,因此在频率的调节范围以及改
善变频后电动机的特性等方面,部有明显优势,是目前广泛采
用的变频方式。
(2)按直流环节的储能方式分为二类
1)电流型变频器 直流环节的储能元件是电感线圈L,如下
图a所示
2)电压型变频器 直流环节的储能元件是电容器C,如下图b
大小,从外形上看有书本型结构(0.75~37 kW)和装柜 型结构(45~1500 kW)两种。日本日立公司的J300系列 通用变频器为书本型结构,其外形和结构如下图所示。
a)外型
b)结构
l一底座 2一外壳 3一控制电路接线端子 4充电指示灯 5一防护盖板
6一前盖 7螺钉 8一数字操作面板 9主电路接线端于 lO一接线孔
器CF的充电电流限制在允许的范围内。当CF充电到一定程度,令
开关S接通,将RL短接掉。
在许多新系列的变频器中。s已由晶闸管代替。
整理课件
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④电源指示HL HL除表示电源是否接通外,还有 一 个重 要的功能,即在变频器切电源后,指示电容器CF上的电荷是否 已释放完毕。
电容器CF的容量较大,而切断变频器电源又必须在逆变电 路停l止工作的状态下进行,所以CF没有快速放电电路,其放 电时间往往需数分钟,而CF上的电压又较高,如不放完,将对 人身安全构成威胁。故在维修时,必须等HL完全熄灭后才能接 触变频器的内部带电部分。
变频器调速的基本工作原理
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变频器调速的基本工作原理根据电机转速的公式 n=n1(1-s)(1) N1=60f/p(2)式中:n-电机转速;n1-电机的同步转速;s-滑差;f-旋转磁场频率;P-电机极对数可知改变电机转速的方法有改变滑差s、改变旋转磁场频率f、改变电机极对数p三种。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。
是由由主电路和控制带电路组成的。
主电路是给异步电动机提供可控电源的电力转换部分,变频器的主电路分为两类,其中电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波部分是电容。
电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波部分是电感。
它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的整流部分,吸收在转变中产生的电压脉动的平波回路部分,将直流功率变换为交流功率的逆变部分。
控制电路是给主电路提供控制信号的回路,它有决定频率和电压的运算电路,检测主电路数值的电压、电流检测电路,检测电动机速度的的速度检测电路,将运算电路的控制信号放大的驱动电路,以及对逆变器和电动机进行保护的保护电路组成。
现在大多数的变频器基本都采用交直交方式(VVVF变频或矢量控制),将工频交流电源通过整流器转换为直流电源,再把直流电源转换成近似于正弦波可控的交流电以供给电动机。
以图1为例简单说明一下变频器的工作原理。
三相交流电经过VD1~VD6整流后,正极经过RL,RL在这里是防止电流忽然变大。
经过RL电流趋于稳定,晶闸管触点会导通。
之后直流电压加在了滤波电容CF1、CF2上,这两个电容的作用是让直流电波形变得更加平滑。
之所以是两个电容是由于一个电容的耐压有限,所以用两个电容串联起来使用。
均压电阻R1、R2是让CF1和CF2上的电压一样,两个电容的容量不同的话,分压就会不同,所以各并联了一个均压电阻。
而中间的放电回路作用则是释放掉感性负载启动或停止时的反电势,用来保护逆变管V1~V6和整流管VD1~VD6。
变频调速原理
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异步电动机是电力、化工等生产企业最主要的动力设备。
作为高能耗设备,其输出功率不能随负荷按比例变化,大部分只能通过挡板或阀门的开度来调节,而电动机消耗的能量变化不大,从而造成很大的能量损耗。
近年来,随着变频器生产技术的成熟以及变频器应用范围的日益广泛,使用变频器对电动机电源进行技术改造成为各企业节能降耗、提高效率的重要手段。
1 变频调速原理n=60 f(1-s)/p (1)式中n———异步电动机的转速;f———异步电动机的频率;s———电动机转差率;p———电动机极对数。
由式(1)可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。
变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。
变频器主要采用交—直—交方式,先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。
整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
2 谐波抑制变频器使用的突出问题就是谐波干扰,当变频器工作时,输出电流的谐波电流会对电源造成干扰。
虽然各变频器厂家对变频器谐波的治理均采取了措施且基本达到国家标准要求,但谐波仍然是变频器选型和使用中最需要关注的问题。
变频器的输出电压中含有除基波以外的其他谐波。
较低次谐波通常对电机负载影响较大,引起转矩脉动,而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加,使电机出力不足,故变频器输出的高低次谐波都必须抑制。
由于变频器的整流部分采用二极管不可控桥式整流电路,中间滤波部分采用大电容作为滤波器,所以整流器的输入电流实际上是电容器的充电电流,呈较陡的脉冲波,其谐波分量较大。
为了消除谐波,主要采用以下对策:a.增加变频器供电电源内阻抗通常情况下,电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。
变频调速的基本原理
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变频调速的基本原理变频调速是一种电机调速的方法,通过改变电机的输入频率来实现电机的转速调节。
基本原理是通过变频器将来自电源的固定频率交流电转换成可调频率的交流电供给电机,从而改变电机的转速。
变频调速的基本原理可以简单理解为:变频器将交流电转换为直流电,然后再将直流电通过逆变器转换为可调频率的交流电。
在这个过程中,变频器通过控制逆变器的输出频率,实现对电机转速的调节。
具体来说,变频器首先对输入的交流电进行整流,将其转换为直流电。
然后,通过一个中间电路,将直流电转换为可调频率的交流电。
最后,通过控制逆变器的开关管的开关状态和频率,调节输出的交流电频率和电压,从而实现对电机转速的控制。
变频调速的优点在于它能够实现电机的平稳启动和停止,提高电机的运行效率,减少电机的能耗。
同时,变频调速还具有较大的转矩范围,适应性强,可以满足不同负载条件下的转速要求。
变频调速技术在工业生产中得到了广泛应用。
在风机、水泵、压缩机等设备中,通过变频调速可以实现对风量、流量、压力等参数的精确控制,提高设备的运行效率,降低能耗。
在电梯、升降机等设备中,变频调速可以实现平稳起停,提高运行的舒适性和安全性。
在机床、纺织机械等设备中,变频调速可以实现对工件的精确加工,提高生产效率和产品质量。
除了工业应用外,变频调速技术在家电领域也得到了广泛应用。
如空调、洗衣机、电冰箱等家电产品,通过变频调速可以实现对制冷、洗涤、运转等功能的精确控制,提高产品的性能和使用体验。
需要注意的是,变频调速技术在应用过程中也存在一些问题。
例如,变频器本身会产生一定的电磁干扰,对其他设备的正常运行造成影响。
此外,变频器的选型和安装也需要考虑电机的负载特性和工作环境等因素,以确保系统的稳定和可靠运行。
变频调速技术通过改变电机的输入频率来实现电机的转速调节,具有广泛的应用前景和重要的实际意义。
随着科技的发展和创新的推动,相信变频调速技术将会在更多领域得到应用,并为工业生产和生活带来更多的便利和效益。
变频器调速原理及调速方法
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变频器调速原理及调速方法随着科技的发展和工业的进步,电机的调速需求也越来越高。
变频器作为一种调速装置,被广泛应用于各个领域。
本文将介绍变频器的调速原理以及常用的调速方法。
一、变频器调速原理变频器是一种能够将电源频率转换为可调的电机运行频率的装置。
其主要由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。
1. 整流器与滤波器:变频器将交流电源转换为直流电源,通过整流器和滤波器将输入的交流电平稳化。
2. 逆变器:逆变器的作用是将直流电压转换为可调的交流电压,用于驱动电机。
逆变器通过控制开关管的开关时间和方式,改变输出电压的频率和幅值,实现电机的调速。
3. 控制电路:控制电路负责监测电机的运行状态和用户的操作指令,通过控制逆变器的工作方式,实现电机的调速。
二、常用的变频器调速方法变频器调速方法多种多样,根据不同的需求和应用场景可以选择不同的方法。
1. 扭矩控制调速:在某些场合需要保持恒定的扭矩输出,可以采用扭矩控制调速方法。
通过改变变频器的输出频率和电压,使得电机的转矩在一定范围内保持恒定。
2. 电压/频率调速:这是最常用的一种调速方法。
通过改变变频器的输出电压和频率,控制电机的转速。
一般情况下,输出电压和频率成正比,通过改变其数值可以实现电机的加速和减速控制。
3. 矢量控制调速:矢量控制调速是一种相对高级的调速方法,它通过对电机的转子位置和速度进行测量和控制,实现对电机的精确调速和定位控制。
矢量控制调速精度较高,适用于对转速要求严格的场合。
4. 模糊控制调速:模糊控制调速是一种基于模糊逻辑的调速方法,它可以根据实际运行状态和用户需求进行实时调整,能够适应不同的工况和负载变化。
5. PLC控制调速:在一些需要自动化控制的场合,可以采用PLC(可编程控制器)控制变频器进行调速。
通过编写PLC程序,实现对变频器的控制和调节。
三、总结变频器调速原理是将电源频率转换为可调的电机运行频率,通过改变输出频率和电压来控制电机的转速。
变频器调速原理
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变频器调速原理
变频器调速是由变频器控制电机来实现变速的技术。
变频器把电
源的电压和频率变成所需要的电压和频率,从而使电机达到调节的目的。
变频器调速原理主要是利用变频器和伺服电机协调工作,首先电
机需要设定的频率再经过变频器的调节,变频器会根据电机设定频率
生成相应的旋钮,然后再送入电机,改变电机的运行频率,从而调节
电机的速度。
变频器调速有许多优点,它可以根据现场应用的要求实现电机的
最佳调速,流畅耐用,节电率高,噪音低,以及精确的调节精度等等。
电机的调速过程可以根据现场实际需求,实时调节电机的转速,从而
实现更准确,便捷和安全的生产。
变频器调速是现代设备调速电机的一种非常有效的见效方式,变
频器调速技术可以降低能耗,保护环境,提高精度,运行可靠性,保
证产品质量和可靠性,满足客户的需求。
借助变频器调速技术,有利于实现智能化,现代化的自动调速系统以
满足客户生产的多样性需求,提高生产率,节省能源,降低成本,增
加企业的经济效益。
变频调速器的基本运行原理
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变频调速器的基本运行原理
1.三相交流电输入:变频调速器通过外部电源将三相交流电输入,一
般为380V的工频电源。
2.整流:交流电经过整流电路,将交流电转换成直流电。
整流电路常
采用整流桥等元件构成。
3.滤波:直流电通过滤波电路,去除电源中的脉动,保证变频调速器
输出的电流为稳定的直流电。
4.逆变:去除直流电中的脉动,逆变成高频脉冲交流电。
逆变电路常
采用IGBT(绝缘栅双极晶体管)等元件构成。
5.微处理器控制:逆变后的脉冲交流电通过微处理器进行控制和调节,微处理器根据外部输入信号(例如转速设定值、控制指令等)对频率和幅
值进行调节。
6.PWM调制:微处理器通过脉宽调制(PWM)的方式调节逆变电路中
的开关管工作时间,从而改变输出电压的幅值。
PWM调制可以以高频率进行,使得输出电压幅值调节更加平稳,同时还能改善电机的效率。
7.输出变压器:调制后的脉冲交流电通过变压器进行升压或降压,从
而得到满足电动机要求的输出电压。
8.电动机控制:输出电压经过输出端口连接到电动机。
电动机在输入
信号的控制下,根据电压的频率和幅值变化来调节自身的转速。
总的来说,变频调速器通过整流、滤波、逆变、微处理器控制、PWM
调制等步骤,将输入交流电转换为满足电动机要求的高频脉冲交流电,并
通过输出变压器连接到电动机,实现对电动机转速的精确调节。
变频调速
器具有调速精度高、输出平稳、效率高等特点,广泛应用于工业生产、交通运输、建筑设施等领域。
变压变频调速的基本原理
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变压变频调速的基本原理变压变频调速是利用变压器和变频器来控制电动机的转速。
它的基本原理是通过改变电动机的供电电压和频率来实现转速的调节。
在工业生产中,电动机的转速通常需要根据实际生产需求进行调节,采用变压变频调速技术可以实现精准的转速控制,提高设备的运行效率,降低能耗和维护成本。
一、变压变频调速的基本原理变压变频调速是利用变压器和变频器联合控制电动机的转速。
其中变压器用来调节电动机的供电电压,而变频器则用来调节电动机的供电频率。
通过改变电动机的供电电压和频率,可以实现电动机转速的精准调节。
变压变频调速技术通常应用于工业生产中,用来控制各种类型的电动机,如交流电动机和直流电动机等。
1.变压器变压变频调速中的变压器主要用来调节电动机的供电电压。
在电动机的运行过程中,通过改变变压器的输出电压可以实现对电动机转速的调节。
调整变压器的输出电压可以更改电动机的输入功率,从而控制电动机的转速。
变压器通过调整变压比例来实现对电动机供电电压的调节,从而实现变压变频调速的目的。
2.变频器变频器是变压变频调速系统中的核心部件,主要用来控制电动机的供电频率。
通过改变变频器的输出频率可以实现对电动机转速的调节。
变频器通过调整输出电压和频率的波形来改变电动机的输入功率,从而控制电动机的转速。
变频器具有精准的频率调节能力,可以实现对电动机转速的精确控制,适用于各种工业应用场合。
二、变压变频调速的工作原理变压变频调速系统以电网为主要供电来源,通过变压器和变频器对电动机进行供电控制。
具体的工作流程如下:1.电网供电变压变频调速系统首先接收来自电网的交流电能,这部分电能被送入变压器。
2.变压器调节电压变压器将来自电网的交流电能进行调节,输出适当的电压供给电动机,调节电压可以实现对电动机转速的控制。
3.变频器调节频率变压变频调速系统通过变频器调节输出电压和频率的波形,从而改变电动机的输入功率,实现对电动机转速的控制。
4.实现转速调节通过变压变频调速系统的调节,可以实现对电动机转速的精确控制,使电动机运行在最佳状态,适应不同的生产需求。
简述三相异步电动机变频调速的原理及变频器的基本构成

简述三相异步电动机变频调速的原理及变频器的基本构成三相异步电动机变频调速技术是将变频器与三相异步电动机相结合,利用变频器改变电动机的工作频率,使用电动机调节转速,从而实现调节机器的工作状态。
变频调速技术具有高可靠性、节能降耗特性,在电机驱动应用中得到广泛的应用,在工业生产、家用电器等领域都发挥着重要的作用。
本文将介绍三相异步电动机变频调速的原理及变频器的基本构成。
一、三相异步电动机变频调速的原理三相异步电动机变频调速,是把变频器和三相异步电动机结合在一起,利用变频器对电动机的运行频率进行调节,从而改变电动机的转速,实现调节机械设备的工作状态,可有效提高机器的运行精度和可靠性。
变频调速技术的基本原理是通过改变电源频率,来改变电动机的转速。
电动机的转速与电压相关,电源频率的改变可以改变电动机的转速。
变频器为电动机提供的电压是恒定的,并且可以随电源频率的改变而改变电动机的转速。
通过改变电源频率,可以调节电动机的转速,实现变频调速。
二、变频器的基本构成变频器是三相异步电动机变频调速的核心设备,它由控制器、变频电路和电压调节等部分组成。
(1)控制器:控制器是控制变频器运行的主要部件,它负责处理输入指令,根据指令来控制变频电路的变频比,并确保运行的稳定性。
(2)变频电路:变频器是控制电动机运转的主要部件,它由电容开关、功率晶体管、变频器等组成,它负责处理控制器输出的指令,控制电动机运转的变频比。
(3)电压调节:电压调节器用于调节变频器输出的电压,确保变频器在不同转速下给电动机提供恒定的电压输出以及满足电动机每秒最大转速的要求。
三相异步电动机变频调速技术,是一种通过改变电源频率调节电动机转速来改变机械设备的工作状态的高精度控制技术,是当今工业自动化生产中广泛应用的技术之一。
变频调速技术的实现,主要依赖变频器的控制器、变频电路和电压调节这三个部件。
变频器的控制器处理输入信息,调整变频电路的变频比,保证变频器的正常运行;变频电路给电动机供电,改变电源频率实现电动机转速的调节;而电压调节器则负责确保恒定的电压输出以及有效的转速调节。
变频调速的基本原理
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变频调速的基本原理变频调速是一种常见的电机调速方法,通过改变电机供电频率来改变电机的转速。
其基本原理是通过变频器将输入的固定频率交流电转换为可调频的交流电,然后再供给给电机,从而实现电机的调速控制。
变频调速的基本原理可以分为三个部分来理解:输入电源部分、变频器部分和输出电机部分。
在输入电源部分,一般会有交流电源和整流器组成。
交流电源将市电的交流电转换为直流电,然后由整流器将直流电转换为固定频率的交流电。
这个固定频率的交流电会被供给给变频器。
在变频器部分,变频器是通过控制器对输入的固定频率交流电进行调制,使其转变为可调频的交流电。
这个调制过程一般是通过先将输入的交流电转换为直流电,然后再通过PWM(脉宽调制)技术将直流电转换为可调频的交流电。
PWM技术是一种通过改变脉冲的占空比来改变输出电压的方法,从而实现对电机转速的调节。
变频器还包括一个控制器,用于接收用户的调速指令,并控制变频器输出的频率和电压。
在输出电机部分,变频器将可调频的交流电供给给电机,通过改变供电频率来调整电机的转速。
电机接收到变频器输出的可调频交流电后,根据供电频率的变化,改变电机的磁场旋转速度,从而实现电机的转速调节。
变频调速的优点在于可以实现电机的平稳启停和无级调速。
相较于传统的调速方法,变频调速具有更好的调速性能和节能效果。
通过变频调速,电机的启动和停止过程更加平稳,减少了机械和电气设备的应力,延长了设备的使用寿命。
同时,变频调速可以根据实际需求,精确控制电机的转速,提高了生产过程的稳定性和精确性。
此外,变频调速还可以通过减少电机的运行频率来实现节能效果,降低了能源的消耗。
变频调速是一种基于变频器的电机调速方法,通过改变电机供电频率来实现电机的转速调节。
其基本原理是通过变频器将输入的固定频率交流电转换为可调频的交流电,再供给给电机。
变频调速具有启动平稳、调速性能好和节能等优点,广泛应用于工业生产和家庭电器等领域。
变频调速的基本原理
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变频调速的基本原理变频调速是一种常见的电机调速方法,通过改变电机供电频率来实现电机的转速调节。
它在工业生产中得到了广泛应用,能够提高生产效率和节约能源。
本文将以人类的视角来解释变频调速的基本原理。
让我们了解一下电机的工作原理。
电机是一种将电能转化为机械能的装置。
它由定子和转子两部分组成。
定子是不动的,由导线绕成的线圈构成。
而转子是可以旋转的,通常由磁铁或导体构成。
当电流通过定子线圈时,会在定子产生一个旋转磁场。
转子受到这个旋转磁场的作用力,从而转动起来。
传统的电机调速方法是通过改变电压来改变电机的转速。
但是这种方法存在一些问题,比如效率低、调速范围窄等。
而变频调速则是一种更先进的调速方法。
变频调速的基本原理就是改变电机供电的频率来改变电机的转速。
电机的转速与供电频率成正比。
当电机的供电频率提高时,电机的转速也会提高;反之,当供电频率降低时,电机的转速也会降低。
这是由于电机的转速与旋转磁场的频率有关。
当供电频率发生变化时,旋转磁场的频率也发生相应变化,从而导致电机的转速发生变化。
变频调速可以通过变频器来实现。
变频器是一种能够改变电源频率的设备。
它可以将固定频率的交流电转换为可变频率的交流电。
通过调节变频器的输出频率,我们就可以实现对电机转速的精确控制。
变频调速具有很多优点。
首先,它可以实现精确的转速控制。
变频器可以提供较高的输出频率分辨率,可以实现对电机转速的精确调节。
其次,它具有较宽的调速范围。
传统的电压调速方法通常只能实现有限的调速范围,而变频调速可以实现更大范围的转速调节。
此外,变频调速还可以提高电机的起动性能和负载适应性,减少电机的机械冲击和振动。
在工业生产中,变频调速被广泛应用于各种场合。
比如,它可以用于电梯、风机、水泵等需要调节转速的设备。
通过使用变频调速,可以根据实际需要来调整设备的运行状态,提高生产效率和能源利用率。
变频调速是一种通过改变电机供电频率来实现转速调节的方法。
它可以通过变频器来实现精确的转速控制,具有较宽的调速范围和良好的性能。
变频调速基本原理及控制原理
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变频调速基本原理及控制原理1.基本原理:目前使用较多的是“交—直—交”变频,原理如图1所示,将50Hz交流整流为直流电Ud,再由三相逆变器将直流逆变为频率可调的三相交流供给鼠笼电机实现变频调速。
2.控制原理:变频调速装置主电路(见图2)由空气开关QF1,交流接触器KM1和变频器VF组成,由安装在配电柜面板上的转换开关SA,复位开关SB;或安装在现场防爆操作柱上启动按钮SB 和停止按钮SB2控制VF的运行:(1)启动VF时必须先合上QF1和QF2,使SA置于启动位置,KM1便带动电触点闭合,来电显示灯HL2亮;此时按下SB,也可以按下现场SB1使KA1带电触点闭合,VF投入运行同时运行指示灯HL3亮。
(2)需要停止VF时,按下SB2使KA1失电,VF停止运行,此时HL3灭;置SA于停止位置,KM1断开同时HL1亮表示停机。
(3)如果在运行过程中VF有故障FLA、FLC端口将短接,KA2带电,KM带电其触点断开,同时故障指示灯HL3亮并报警。
由于工艺条件复杂,实际运行过程中有多方面不确定因素,为安全其见,每台变频器均加有一旁路接触器KM2;如果KM1或VF发生故障时保证电机仍能变频运行。
变频调速实行闭环负反馈自动控制即由仪表装置供给变频器1V和CC端口4~20MA电信号,靠信号大小改变来控制VF频率高低变化达到调节电动机转速和输出功率的目的,使泵流量和实际工艺需求最佳匹配,实现仪表电气联合自动控制体系。
二、实际运用分析1.变频调速实行工艺过程控制,由于生产流程和工艺条件的复杂性;不通过实践有些问题不被人们认识,只有通过实践才能找出解决这此问题方法和途径。
在闭环控制回路中,变频器作用类似风开式调节阀,对于实用风关式调节阀控制回路需在变频器上设定最低下降频率,当仪表装置故障时变频器输出最低频率,保证电机运转,维持工艺流程最低安全量,不至于生产中断。
变频器下限频率设定必须通过实际测试,不能随意变动。
就拿P6101A 脱丙烷塔进料泵来说,当时调试时当仪表信号4AM时,变频器输出频率10Hz,此时根本达不到工艺需要流量,通过仪表、电气专业人员多测试设定4MA信号输出23Hz能达到最低安全量,故23Hz 便没定为法定下限参数,这样既可保证工艺安全运行又有27Hz的频率调节范围。
变压变频调速的基本原理
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变压变频调速的基本原理变压变频调速技术是一种通过改变电机的供电电压和频率来实现电机转速调节的方法。
这种调速方法被广泛应用于工业生产领域,能够实现电机的平稳启动、精确调速和高效运行,同时还能够减少能耗和延长设备的使用寿命。
在本文中,将详细介绍变压变频调速技术的基本原理、工作过程和应用场景。
一、基本原理1.变压变频调速的基本原理是通过改变电机的供电电压和频率来实现电机的转速调节。
在传统的电机调速系统中,通常采用调压式或调频式的调速方式。
调压式调速是通过改变电机的供电电压来控制电机的转速,而调频式调速则是通过改变电机的供电频率来实现电机调速。
而变压变频调速技术则是将调压和调频两种方式结合起来,通过改变电机的供电电压和频率来实现电机的精确调速。
2.在变压变频调速系统中,通常会配备一台变频器,用来控制电机的供电电压和频率。
变频器是一种能够将输入电压和频率转换为可调的输出电压和频率的电子设备,通过改变变频器的输出参数来实现对电机的调速。
通常情况下,变频器会根据电机的实际运行状态和需要的转速来自动调整输出电压和频率,以确保电机能够稳定、精确地运行。
3.除了变频器外,变压变频调速系统还会配备一台变压器,用来控制电机的供电电压。
变压器是一种能够改变输入电压的变压装置,通过改变变压器的输出电压来实现对电机供电电压的调节。
在变压变频调速系统中,变压器通常会和变频器一起配合使用,通过同时调节电压和频率来实现对电机的精确调速。
二、工作过程1.变压变频调速系统的工作过程可以分为三个步骤:输入电压和频率转换、变频器控制和电机转速调节。
首先,当电机开始运行时,输入的电压和频率会经过变压器和变频器的处理,转换为可调的输出电压和频率。
然后,变频器会根据电机的实际运行状态和需要的转速来自动调整输出电压和频率,以确保电机能够稳定、精确地运行。
最后,电机会根据变频器的控制信号来调整自身的转速,实现电机的精确调速。
2.在变压变频调速系统中,变频器是起到关键作用的设备。
变频调速的原理
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变频调速的原理
交流电动机在不同的旋转磁场和负载下,其转速是不相同的,所以为了使电动机的转速能连续调谐,必须对其控制。
通过改变电源的频率来改变电动机转速的调速方法叫变频调速。
其工作原理是:当改变电源频率时,电动机的转矩与电流之间成正比,而电流与电源频率之比成反比。
即改变电源频率,则电动机的转矩增大或减小;反之,则增大或减小。
这样可使电动机在高速时具有很高的转矩输出,在低速时具有很大的转矩输出。
变频器可分为直流调速、交流调速和交-直-交变频三类。
直流调速是通过改变直流电源的电压来控制电动机转速的。
交流调速是用三相交流电源通过三相异步电动机定子绕组,通过三相异步电动机转子绕组产生旋转磁场来带动负载的。
它主要有交流变频器和直流调速系统两种。
交流变频器按其控制原理可分为有级和无级两种。
有级变频控制是根据电机的特性来确定其运行范围的一种控制方式,其基本思想是在额定电压下将交流电变为直流电,然后再对直流电进行变压、降压使电机工作在额定状态。
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变频调速的基本原理
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变频器多段速度控制1.变频调速的原理异步电机的转速n可以表示为式中,n2为同步转速,Δn1为转差损失的转速,p为磁极对数,s为转差率,f为电源的频率。
可见,改变电源频率就可以改变同步转速和电机转速。
频率的下降会导致磁通的增加,造成磁路饱和,励磁电流增加,功率因数下降,铁心和线圈过热。
显然这是不允许的。
为此,要在降频的同时还要降压。
这就要求频率与电压协调控制。
此外,在许多场合,为了保持在调速时,电动机产生最大转矩不变,亦需要维持磁通不变,这亦由频率和电压协调控制来实现,故称为可变频率可变电压调速(VVVF),简称变频调速。
实现变频调速的装置称为变频器。
变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。
首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后,形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上,利用逆变器功率元件的通断控制,使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。
在这里,通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值;通过改变调制周期控制其输出频率,从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制,而满足变频调速对U/f协调控制的要求。
PWM的优点是能消除或抑制低次谐波,使负载电机在近似正弦波的交变电压下运行,转矩脉冲小,调速范围宽。
2.电机调速的分类按变换的环节分类(1)交-直-交变频器,则是先把工频交流通过整流器变成直流,然后再把直流变换成频率电压可调的交流,又称间接式变频器,是目前广泛应用的通用型变频器。
(2)可分为交-交变频器,即将工频交流直接变换成频率电压可调的交流,又称直接式变频器按直流电源性质分类(1)电压型变频器电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采用大电容,负载的无功功率将由它来缓冲,直流电压比较平稳,直流电源内阻较小,相当于电压源,故称电压型变频器,常选用于负载电压变化较大的场合。
(2)电流型变频器电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节,缓冲无功功率,即扼制电流的变化,使电压接近正弦波,由于该直流内阻较大,故称电流源型变频器(电流型)。
变频调速公式
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变频调速公式
摘要:
1.变频调速的基本概念
2.变频调速的公式
3.变频调速的应用
4.变频调速的优势
正文:
一、变频调速的基本概念
变频调速是一种通过改变电机供电频率来实现调速的技术。
其基本原理是利用电力电子器件将电源的固定频率交流电转换成可调频率的交流电,以适应不同负载的需求。
这种技术可以实现电机的平滑、精确调速,提高电机的运行效率和节能效果。
二、变频调速的公式
变频调速的公式为:n=60f/p,其中n 为电机的转速,f 为电源的频率,p 为电机的极对数。
根据这个公式,可以通过改变电源频率来调整电机的转速。
在实际应用中,还需要考虑电机的负载、效率等因素,可能需要进行一些修正。
三、变频调速的应用
变频调速技术广泛应用于各种需要调速的场合,如风机、水泵、电梯、汽车等。
以风机为例,通过变频调速技术,可以在保证风量的前提下,实现风机的节能运行。
又如水泵,通过变频调速,可以实现水泵的恒压供水,提高水泵
的运行效率。
四、变频调速的优势
变频调速技术具有以下优势:一是可以实现电机的精确、平滑调速,提高电机的运行效率;二是可以实现节能运行,降低能耗;三是可以提高电机的过载能力,延长电机的使用寿命。
变频器的调速原理
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变频器的调速原理
变频器的调速原理是指利用变频器对电机进行频率和电压的调节,从而实现对电机转速的精确控制。
其工作原理主要包括以下几个方面:
1. 输入电源调整:变频器通过检测输入电源的电压和频率,并将其转化为所需的电压和频率信号。
这些信号经过变频器内部的电路处理后,输出给电机供电。
2. 电压调整:变频器可以根据控制信号的输入调节输出给电机的电压。
通过改变电压的大小,可以控制电机输出的功率和转速。
例如,降低电压可以降低电机的转速,提高电压则可以提高电机的转速。
3. 频率调整:变频器还可以根据控制信号的输入调节输出给电机的频率。
通过改变频率的大小,可以改变电机的转速。
一般来说,提高频率会使电机加速,降低频率则会使电机减速或者反向运转。
4. 控制回路:变频器内部有一个控制回路,用于实时监测电机的转速。
通过与预设的转速进行比较,控制回路可以计算出调整电机电压和频率的偏差,并输出相应的校正信号,实现对转速的闭环控制。
变频器的调速原理通过以上几个方面的控制,可以精确地调节电机的转速,适应不同工况和需求。
这种调速方式具有灵活性
高、能耗低、运行平稳等优点,已广泛应用于各个领域的电机控制系统中。
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3)制动电阻RB和制动单元VB 采用了频器的 交流调速系统中,电动机的减速是通过降低变频器的 输出频率来实现的。在电动机减速过程中,当变频器 的输出频率下降过快时,电动机将处于发电制动状态, 拖动系统的动能要回馈到直流电路中,使直流电压上 升,导致变频器本身的过电压保护电路动作,切断变 频器的输出。为避免出现这一现象,必须将再生到直 流电路的能量消耗掉,RB和VB的作用就是消耗这部 分能量。如上图所示。 当直流中间电路的电压上升到一定值时,制动三 极管VB导通.将回馈到直流电路的能量消耗在制动 电阻上。
3) 矢量控制变频器 矢量控制是一种高性能异步 电动机控制力式,它的基本思路是: 将异步电动机的定子电流分为产生磁场电流 的分量(励磁电流)和与其垂直的产生转矩的电流分 量(转矩电流),并分别加以控制。 由于在这种控制方式中必须同时控制异步电 动机定子电流的幅值和相位,即定于电流的矢量, 因此这种控制方式被称为矢量控制方式。 转差频率控制和矢量控制的原理鞍复杂,本 次不作进一步的讨论。
二 变颛器的基本结构 目前生产中广泛应用的是通用变频器,根据功率 的大小,从外形上看有书本型结构(0.75~37 kW)和装 柜型结构(45~1500 kW)两种。日本日立公司的J300系 列通用变频器为书本型结构,其外形和结构如下图所示。
a)外型 b)结构 l一底座 2一外壳 3一控制电路接线端子 4充电指示灯 5一防护盖板 6一前盖 7螺钉 8一数字操作面板 9主电路接线端于 lO一接线孔
从电路结构上看,通用变频器大多采用交--直---交变频变压方式,其基本构成如下图所示。
交---直---交变频器的基本构成
(1) 变频器的主电路 通用变频器的主电路如下图所示.它主 要由以下几部分组成;
交--直一交变频器的主电路
1)整流部分 整流部分的作用是将频率固定的三相 交流电变换成直流电。包括: ①三相整流桥 由整流二极管VDI~VD6构成三相 桥式整流电路。如电源的线电压为UL整流后的平均电 压为:
(3)按工作原理LⅡ分为三类 1) V/f控制变频器 V/f仃控制的基本特点是对变 频器输出的电压和频率同时进行控制,通过使V/f(电压 和频率的比)的值保持一定而得到所需的转矩特性。采用 V/f控制的变频器控制电路结构简单,成本低,多用于对 精度要求不高的通用变频器. 2)转差频率控制变频器 转差频率控制方式是对V/f 控制的一种改进,这种控制需要由安装在电动机上的速度 传感器检测出电动机的转速,构成速度闭环,速度调节器 的输出为转差频率,而变频器的输出频率则由电动机的实 际转速与所需转差频率之和决定。由于通过控制转差频率 来摔制转矩和电流,与V/f控制相比其加减速特性和限制 过流的能力得到提高。
变频调速的基本原理
毛长柏
二008 年 七月
变频调速系统的核心是变频器,变频器的构成及工作原 理较复杂,本课题仅对变频器的基本原理、安装及维护等作一 简单介绍。 一、概述 1 变频调速的基本原理 我们知道,三相交流异步电动机的转速为;
式中 f1 ---电动机电源的频率(Hz); p ---电动机定子绕组的磁极对数; s ---转差率。 可见,在转差率s变化不大的情况下,可以认为, 调节电动机定子电源频率时,电动机的转速大致随之成 正比变化.若均匀改变电动机电源的频率,则可以平滑 地改变电动机的转速。
2变频器及其分类 变频器是利用半导体器件的通断作用将频率固 定(通常为工频50 Hz)的交流电(三相或单相)变换成 频率连续可调的交流电的电能控制装置,其作用如 下图所示。
变频器的种类很多,分类方法也有多种。
(1)按变换环节可分为二类 1)交—交变频器 把频率固定的交流电直接变换成频率和 电压连续可调的交流电。其主要优点是没有中间环节,故变换 效率高。但连续可调的频率范围窄,一般为额定频率的l/2以 下,主要适用于电力牵引等容量较大的低速拖动系统中。 2)交一直一交变频器 先把频率固定的交流电整流成直流电, 再把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。由于把直流电 逆变成交流电的环节较易控制,因此在频率的调节范围以及改 善变频后电动机的特性等方面,部有明显优势,是目前广泛采 用的变频方式。 (2)按直流环节的储能方式分为二类 1)电流型变频器 直流环节的储能元件是电感线圈L,如下 图a所示 2)电压型变频器 直流环节的储能元件是电容器C,如下图b 所示。
2)逆变部分 ①逆变管V1~V6构成三相逆变桥,这六个逆变管按一定规 律轮流导通和截止,将直流电逆变成频率可调的三相交流电。 ②续流二极管VD7--VDl2的主要作用是在换相过程中为电 流提供通路。 ③缓冲电路(R01--R06、VD01—VD06、C01—C06)的作 用是限制过高的电流和电压,保护逆变管免遭损坏。
(4)按用途可分为三类 I)通用变频器 所谓通用变频器,是指能与普通的笼 型异步电动机配套使用,能适应各种不同性质的负载并具 有多种可供选择功能的变频器。 2)高性能专用变频器 高性能专用变频器主要应用于 对电动机的控制要求较高的系统,与通用变频器相比,高 性能专用变频器大多数采用矢量控制方式,驱动对象通常 是变频器厂家指定的专用电动机。 3)高频变频器 在超精密加工和高性能机械中,常常要 用到高速电动机,为了满足这些高速电动机的驱动要求, 出现了采用PAM(脉冲幅值调制,是一种在整流电路部分 对输电压的幅值进行控制,而在逆变电路部分对输山频率 进行控制的控制方式)控制方式的高频变频器,其输出频 率可达到3 kHz。
②滤渡电容器CF 其作用是滤平桥式整流后的电压纹波,使 直流电压保持平稳。 ③限流电阻RL和开关S 在变频器电源接通的瞬间,滤波电容 CF的充电电流很大,过大的冲击电流可能会损坏三相整流桥中的 二极管。为了保护二极管在电路中串入限流电阻RL,从而将电容 器CF的充电电流限制在允许的范围内。当CF充电到一定程度,令 开关S接通,将RL短接掉。 在许多新系列的变频器中。s已由晶闸管代替。
④电源指示HL HL除表示电源是否接通外,还有 一 个重 要的功能,即在变频器切电源后,指示电容器CF上的电荷是否 已释放完毕。 电容器CF的容量较大,而切断变频器电源又必须在逆变电 路停l止工作的状态下进行,所以CF没有快速放电电路,其放 电时间往往需数分钟,而CF上的电压又较高,如不放完,将对 人身安全构成威胁。故在维修时,必须等HL完全熄灭后才能接 触变频器的内部带电部分。