变频器工作原理78195
变频器的工作原理及作用
变频器的工作原理1、基本概念(1)VVVF 改变电压、改变频率(Variable Voltage and Variable Frequency)的缩写。
(2)CVCF 恒电压、恒频率(Constant Voltage and Constant Frequency)的缩写。
通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。
该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。
然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC)。
变频器同时改变输出频率与电压,也就是改变了电机运行曲线上的n0,使电机运行曲线平行下移。
因此变频器可以使电机以较小的启动电流,获得较大的启动转矩,即变频器可以启动重载负荷。
变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能,应用了现代的科学技术,价格昂贵但性能良好,内部结构复杂但使用简单,所以不只是用于启动电动机,而是广泛的应用到各个领域,各种各样的功率、各种各样的外形、各种各样的体积、各种各样的用途等都有。
随着技术的发展,成本的降低,变频器一定还会得到更广泛的应用。
各国使用的交流供电电源,无论是用于家庭还是用于工厂,其电压和频率均200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz)。
通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。
为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电(DC)。
然后再把直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC),我们把实现这种转换的装置称为“变频器”(inverter)。
变频器也可用于家电产品。
使用变频器的家电产品中不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。
用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。
但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。
汽车上使用的由电池(直流电)产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。
变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。
变频器工作原理
变频器工作原理概述:变频器是一种电力调节设备,用于控制交流电动机的转速和扭矩。
它通过改变电源电压和频率来实现对机电的控制,从而实现对机械设备的精确控制。
本文将详细介绍变频器的工作原理及其应用。
一、工作原理:变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制电路等组成。
其工作原理可以分为以下几个步骤:1. 电源输入:变频器通过接入交流电源,将交流电转换为直流电。
整流器模块将交流电源的电压波形进行整流,将其转换为直流电压。
2. 滤波器:滤波器模块用于平滑整流后的直流电压,去除电压中的纹波和杂波,以保证后续逆变器模块的稳定工作。
3. 逆变器:逆变器模块是变频器的核心部份,它将直流电转换为交流电,并控制交流电的频率和电压。
逆变器采用先进的PWM(脉冲宽度调制)技术,通过调整开关管的导通时间来控制输出电压的幅值和频率。
4. 控制电路:控制电路模块接收用户的输入信号,通过对逆变器模块的控制,实现对机电的转速和扭矩的精确控制。
控制电路还可以根据需要进行保护、故障检测和故障处理等功能。
二、应用领域:变频器具有广泛的应用领域,常见的应用场景包括:1. 工业生产:变频器广泛应用于工业生产中的各种设备,如风机、水泵、压缩机、输送机等。
通过控制机电的转速和扭矩,实现对生产过程的精确控制,提高生产效率和质量。
2. 交通运输:变频器在交通运输领域的应用主要体现在电动车辆和电梯等方面。
通过变频器的控制,可以实现对电动车辆的驱动系统和电梯的运行系统的精确控制,提高能源利用率和运行效率。
3. 建造领域:变频器在建造领域的应用主要体现在空调系统、电梯和自动门等方面。
通过变频器的控制,可以实现对建造设备的精确控制,提高能源利用效率和舒适性。
4. 农业领域:变频器在农业领域的应用主要体现在灌溉系统和养殖设备等方面。
通过变频器的控制,可以实现对灌溉系统和养殖设备的精确控制,提高农业生产效率和资源利用率。
5. 新能源领域:随着新能源的快速发展,变频器在太阳能发电和风能发电等领域的应用越来越广泛。
变频器的工作原理是什么?
变频器的工作原理是什么?朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。
变频器作为工控领域中使用非常广泛的一种调速设备,它专门是对三相异步电动机进行调速的电气设备。
变频器在工厂中使用是十分普及的,关于它的工作原理,今天我来给朋友们分享一下我的理解。
变频器的工作过程我在平时工作中会经常接触到变频器这种设备,应该说我对这种设备还是比较熟悉的。
变频器这种设备的主要目的是改变电源的频率,我们知道我们国家使用的不管是220V的市电,还是380V的动力电,它们的频率都是50HZ。
如果电动机接在380V,频率为50HZ的电压下那么电动机的转速是无法改变的。
在有的场合我们会用降压的方式对电机的转速进行降速调节,当然这时也可以用变频器使电源的频率低于50HZ的,但是在有的场合我们需要使电机的转速更高一些,这时需要变频电机进行高速运行,这样就需要对电源的频率有要求了,在高速运行时就需要使电源的频率高于50HZ。
在以上各种情况下,我们就需要一种电气设备来改变电源的频率,因此变频器就运应而生了。
1、变频器改变频率的过程我们所见到的变频器有三相输入,也有单相输入的。
不管是单相输入还是三相输入,它们进入变频器都要经过如下的环节,首先第一个环节就是把交流电变成直流电,这一环节主要是由整流二极管组成,变成脉动的直流电后再通过大电容进行滤波,此时如果是三相动力电输入的,滤波后得出的电压大约是530V的直流,如果是单相电路输入,那么滤波后所得到的直流电压大约在300V。
第二个环节是如何把得到的直流电通过一定的技术手段再变为三相交流电,变频器在这个环节里主要用到了六个大功率绝缘栅晶体管,简称IGBT,这六个绝缘晶体管是在控制电路的指挥下以对管的形式轮流导通的,比如下图的V1管和V6管导通,就有了UV两相的线电压、V3管和V2管导通,就形成了VW两相的线电压、V5管和V4管导通,就形成了WU两相的线电压。
这种导通模式是在控制电路精确指引下形成的,我们通常见到变频器输出的波形并不是真正意义上的正弦交流电,而是按照一种脉宽调制PWM的方式,这种方式输出的波形可以等效成正弦波,因此我们也叫SPWM波形。
简述变频器工作原理
简述变频器工作原理
变频器是一种将交流电能转换为可控直流电能,再将直流电能变换为可控交流电能的电气设备。
它主要由整流器、滤波器、逆变器、控制电路等部分组成。
变频器的工作原理如下:
1. 整流器:将输入的交流电能通过整流桥变换为直流电能。
整流器采用可控整流器,通过控制整流管开关的状态,实现对交流电能的整流效果。
2. 滤波器:将整流器输出的直流电能进行滤波处理,去除直流电能中的脉动成分,使得输出直流电能更加稳定。
3. 逆变器:将滤波后的直流电能通过逆变桥变换为可控的交流电能。
逆变器采用可控开关管,通过不同的开关状态,调节输出电压的大小、频率和形状。
4. 控制电路:控制电路根据输入的控制信号,通过对整流器、逆变器中的开关管进行控制,实现对输出交流电能的调节。
整个变频器通过不断地对输入的交流电能进行整流、滤波、逆变等处理,最终实现了对输出交流电能的频率、相位和电压的精确调节。
变频器工作的基本原理是通过改变输入直流电压的频率和幅值,实现对交流电机的转速、转向和扭矩的控制。
这使得变频器在工业自动控制和节能领域有着广泛的应用。
变频器的工作原理
变频器的工作原理一、引言变频器是一种用于调节电机转速的电气设备,广泛应用于工业生产中。
本文将详细介绍变频器的工作原理,包括变频器的基本构成、工作原理、控制方式和应用领域等方面。
二、变频器的基本构成1. 电源模块:变频器通过电源模块将交流电转换为直流电,为后续的电路提供稳定的电源。
2. 整流模块:整流模块将直流电转换为脉冲电流,用于驱动逆变模块。
3. 逆变模块:逆变模块将脉冲电流转换为交流电,输出给电机,控制电机的转速。
4. 控制模块:控制模块是变频器的核心部分,通过控制逆变模块的输出频率和电压来实现对电机转速的调节。
三、变频器的工作原理1. 电源模块将交流电转换为直流电,并通过整流模块将直流电转换为脉冲电流。
2. 控制模块通过检测电机的转速和负载情况,计算出需要输出的频率和电压。
3. 控制模块将计算得到的频率和电压信号转换为相应的控制信号,控制逆变模块的输出频率和电压。
4. 逆变模块将控制信号转换为交流电,输出给电机。
5. 电机根据接收到的交流电信号,调整转速和负载。
四、变频器的控制方式1. 开环控制:开环控制是指控制模块根据预设的频率和电压输出信号,无法实时监测电机的转速和负载情况。
这种控制方式适用于对转速和负载要求不高的场合,成本较低。
2. 闭环控制:闭环控制是指控制模块通过传感器实时监测电机的转速和负载情况,并根据监测结果调整输出频率和电压。
这种控制方式适用于对转速和负载要求较高的场合,能够实现精确控制。
五、变频器的应用领域1. 工业生产:变频器广泛应用于各种工业生产中,如风机、水泵、压缩机等设备的控制,能够实现节能调速,提高生产效率。
2. 电梯和升降机:变频器用于电梯和升降机的控制,能够平稳调节电梯的运行速度,提高乘坐舒适度。
3. 制冷设备:变频器用于制冷设备的控制,能够根据实际需求调节制冷剂的流量和压力,提高制冷效果。
4. 交通运输:变频器用于地铁、高铁等交通工具的控制,能够平稳调节车辆的运行速度,提高安全性和舒适度。
变频器工作原理
变频器工作原理一、引言变频器是一种电力电子器件,广泛应用于工业生产中的电机调速控制系统中。
本文将详细介绍变频器的工作原理。
二、工作原理1. 交流电源输入变频器通过交流电源供电,通常为三相交流电源。
交流电源经过整流和滤波后,得到稳定的直流电源。
2. 逆变器逆变器是变频器的核心部件,它将直流电源转换为可调频率和可调幅度的交流电源。
逆变器由多个功率开关器件(如IGBT)组成,通过控制这些开关器件的开关状态,可以调节输出电压的频率和幅度。
3. 控制单元控制单元是变频器的大脑,它负责接收用户输入的控制信号,并根据这些信号来控制逆变器的输出。
控制单元通常由一块微处理器芯片组成,它可以根据用户的需求来调整电机的转速。
4. 反馈回路为了实现精确的电机转速控制,变频器通常配备了反馈回路。
反馈回路通过传感器(如编码器)来监测电机的转速,并将实际转速信息反馈给控制单元。
控制单元根据反馈信息来调整逆变器的输出,使电机的实际转速与设定值保持一致。
5. 保护功能变频器还具有多种保护功能,以保证电机和变频器的安全运行。
例如,过电流保护可以防止电机过载;过温保护可以防止电机过热;短路保护可以防止电路短路等。
三、应用领域变频器广泛应用于各个领域的电机调速控制系统中。
以下是一些常见的应用领域:1. 工业生产变频器在工业生产中被广泛应用于各种设备的调速控制,如风机、水泵、压缩机等。
通过调整电机的转速,可以实现对设备的精确控制,提高生产效率。
2. 交通运输变频器在电动车辆和铁路交通中的应用越来越广泛。
通过控制电机的转速,可以实现对车辆的平稳加速和减速,提高能源利用率。
3. 新能源领域随着新能源的快速发展,变频器在太阳能发电和风力发电等领域的应用也越来越重要。
通过控制电机的转速,可以实现对发电设备的最佳工作状态,提高能源利用效率。
四、优势和挑战变频器具有以下优势:1. 节能高效:通过调整电机的转速,可以根据实际需求来调节能量的消耗,提高能源利用效率。
变频器工作原理
变频器工作原理变频器是一种电力电子设备,可用于调节电动机的转速和扭矩。
它在工业生产和日常生活中起着重要的作用。
本文将介绍变频器的工作原理,以及它在不同应用领域中的重要性。
一、变频器的定义与组成部分变频器是一种能将固定频率交流电转换为可变频率交流电的电子设备。
它由输入整流器、中间直流环节、输出逆变器和控制系统等四个基本组成部分构成。
1. 输入整流器:将交流电源转换为直流电源,并通过控制开关管的导通时间来控制输出电压的大小。
2. 中间直流环节:用于储存和平衡直流电,确保稳定的电源供应。
3. 输出逆变器:将直流电源转换为可变频率的交流电,并按照控制信号调节输出的电压和频率。
4. 控制系统:负责控制变频器的工作,通过接收反馈信号和控制指令来控制电动机的转速和扭矩。
二、变频器的工作原理变频器的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 输入整流:交流电源经过输入整流器,被转换为直流电源。
整流器内部的整流桥电路通过控制开关管的导通时间,调节输出电压的大小。
常见的整流器类型有单相全控整流器和三相全控整流器。
2. 中间直流环节:直流电源进入中间直流环节,通过电容器和电感器储存和平衡电流。
这样可以确保电源稳定,减小直流电的波动。
3. 输出逆变:直流电源经过中间直流环节后,进入输出逆变器。
输出逆变器将直流电源转换为可变频率的交流电,并按照控制信号调节输出电压和频率。
常见的逆变器类型有PWM逆变器和SPWM逆变器。
4. 控制系统:控制系统接收来自电动机的反馈信号和控制指令,并将其转化为适当的调节信号发送给整流器和逆变器。
控制系统通常由微处理器和控制电路组成,可以灵活调节输出电压和频率,实现精确的转速和扭矩控制。
三、变频器的应用变频器在工业生产和日常生活中有广泛应用,包括以下几个方面:1. 电动机驱动:变频器可以精确控制电动机的转速和扭矩,广泛应用于工厂的机械设备、运输设备和电子设备等。
它们在工业自动化中起着至关重要的作用,提高了生产效率和质量。
变频器工作原理
变频器工作原理一、概述变频器是一种电力电子器件,用于改变电源电压和频率以控制电动机的转速。
它通过将输入电源的直流电转换为可调节的交流电,实现对电动机速度的精确控制。
本文将详细介绍变频器的工作原理。
二、变频器的组成1. 整流器:变频器的输入电源为交流电,首先需要将交流电转换为直流电。
整流器通常采用整流桥电路,将交流电转换为直流电,并通过滤波电路平滑输出。
2. 逆变器:逆变器将直流电转换为可调节的交流电。
逆变器通常采用PWM(脉宽调制)技术,通过控制开关管的导通时间比例,可以调节输出交流电的电压和频率。
3. 控制电路:控制电路是变频器的核心部份,负责监测机电的转速和负载情况,并根据设定的转速要求,控制逆变器输出的电压和频率。
控制电路通常采用微处理器或者DSP(数字信号处理器)芯片,具有高精度的控制能力。
4. 保护电路:变频器还配备了多种保护电路,以保证机电和变频器本身的安全运行。
常见的保护功能包括过流保护、过压保护、欠压保护、过载保护等。
三、变频器的工作原理变频器的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 采样与检测:变频器通过传感器采集机电的转速和负载情况,并将这些数据传输给控制电路。
控制电路根据采集到的数据进行计算和分析,判断机电的运行状态。
2. 控制算法:控制电路根据设定的转速要求,通过控制逆变器输出的电压和频率来调节机电的转速。
控制算法可以根据机电的负载情况和转速要求,自动调整输出电压和频率的大小。
3. 逆变器输出:根据控制算法的指令,逆变器将直流电转换为可调节的交流电,并输出给机电。
逆变器通过控制开关管的导通时间比例,调节输出交流电的电压和频率。
4. 保护功能:变频器还具备多种保护功能,以保证机电和变频器本身的安全运行。
当机电浮现过流、过压、欠压或者过载等异常情况时,保护电路会及时切断电源,以避免损坏机电和变频器。
四、变频器的应用变频器广泛应用于各种电动机驱动系统中,例如风机、水泵、压缩机、输送带等。
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析
变频器工作原理与结构图文详解—变频器的功能作用分析变频器变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。
随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。
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。
变频器的结构与原理图解变频器的发展也同样要经历一个徐徐渐进的过程,最初的变频器并不是采用这种交直交:交流变直流而后再变交流这种拓扑,而是直接交交,无中间直流环节。
这种变频器叫交交变频器,目前这种变频器在超大功率、低速调速有应用。
其输出频率范围为:0-17(1/2-1/3 输入电压频率),所以不能满足许多应用的要求,而且当时没有IGBT,只有SCR,所以应用范围有限。
变频器其工作原理是将三相工频电源经过几组相控开关控制直接产生所需要变压变频电源,其优点是效率高,能量可以方便返回电网,其最大的缺点输出的最高频率必须小于输入电源频率1/3或1/2,否则输出波形太差,电机产生抖动,不能工作。
故交交变频器至今局限低转速调速场合,因而大大限制了它的使用范围。
变频器电路结构框架图矩阵式变频器是一种交交直接变频器,由9个直接接于三相输入和输出之间的开关阵组成。
变频器工作原理
变频器工作原理变频器,顾名思义,就是通过改变电源的频率来调控电动机的运行速度。
听起来是不是有点复杂?其实它的原理并不难理解。
我们先从变频器的基本构成说起。
变频器主要由整流部分、滤波部分、逆变部分和控制部分组成。
整流部分把交流电变成直流电,滤波部分则平滑这个直流电的波形,逆变部分再把直流电转换回交流电,而控制部分负责调整这些过程中的各种参数。
想象一下,一个马达在运行时,它的转速与频率有直接关系,频率越高,转速自然就越快。
变频器就像是一个调速器,能够让电机在不同的频率下运行,从而实现精细化的控制。
就好比我们在开车时,可以通过油门踏板来调节车速,而变频器则是通过调整电机的频率来实现这一点。
接下来,咱们聊聊变频器的工作过程。
当我们给变频器输入交流电时,整流器开始工作,把这个交流电整流成直流电。
经过滤波之后,直流电的波动被平滑处理,这个过程就像是把海面上的波浪平抚成一片宁静的湖面。
然后,逆变器将这个平滑的直流电转换为所需频率和幅度的交流电。
就像一个音乐家在调音,变频器能够根据需要调整电流的频率,确保电机的运行状态正好符合要求。
控制部分就更有意思了,这里就像是变频器的“大脑”,它能够根据外界环境和设备的反馈不断调整运行参数。
比如说,当设备负载增加,控制部分会自动提高频率,以保证电机不会因为负载过重而停转。
反之,负载减轻时,频率会降低,既省电又延长设备的使用寿命。
这样的智能调控,真的是让人赞叹不已。
当然,变频器的应用非常广泛。
无论是工业生产中的风机、泵类设备,还是我们的日常家电,变频器都扮演着至关重要的角色。
在风机系统中,通过变频器调节转速,可以有效节省能源,降低运行成本;在水泵中,变频器的应用则可以根据实际需要调节水流量,提高供水系统的灵活性和效率。
这就好比在生活中,能够根据天气变化调整我们的穿着,灵活应对各种情况。
说到这里,不得不提变频器的节能优势。
我们常说“节能减排”,这不仅仅是口号,变频器通过优化电机运行状态,显著减少了能源浪费,帮助企业和家庭降低电费开支。
变频器的工作原理以及接线图
变频器介绍:变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备.变频器主要由整流〔交流变直流〕、滤波、逆变〔直流变交流〕、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成.变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的.变频器工作原理变频器可分为电压型和电流行两种变频器.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,其直流回路滤波是电感.是整流器,整流器,逆变器.而变频器的主电路由整流器、平波回路和逆变器三部分构成,将工频电源变换为直流功率的"整流器",吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的"平波回路.变频器接线图上图是一副变频器接线图.在变频器的安装中,有一些问题是需要注意的.例如变频器本身有较强的电磁干扰,会干扰一些设备的工作,因此我们可以在变频器的输出电缆上加上电缆套.又或变频器或控制柜内的控制线距离动力电缆至少100mm等等.变频器接线方法一、主电路的接线1、电源应接到变频器输入端R、S、T接线端子上,一定不能接到变频器输出端〔U、V、W〕上,否则将损坏变频器.接线后,零碎线头必须清除干净,零碎线头可能造成异常,失灵和故障,必须始终保持变频器清洁.在控制台上打孔时,要注意不要使碎片粉末等进入变频器中.2、在端子+,PR间,不要连接除建议的制动电阻器选件以外的东西,或绝对不要短路.3、电磁波干扰,变频器输入/输出〔主回路〕包含有谐波成分,可能干扰变频器附近的通讯设备.因此,安装选件无线电噪音滤波器FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF线路噪音滤波器,使干扰降到最小.4、长距离布线时,由于受到布线的寄生电容充电电流的影响,会使快速响应电流限制功能降低,接于二次侧的仪器误动作而产生故障.因此,最大布线长度要小于规定值.不得已布线长度超过时,要把Pr.156设为1.5、在变频器输出侧不要安装电力电容器,浪涌抑制器和无线电噪音滤波器.否则将导致变频器故障或电容和浪涌抑制器的损坏.6、为使电压降在2%以内,应使用适当型号的导线接线.变频器和电动机间的接线距离较长时,特别是低频率输出情况下,会由于主电路电缆的电压下降而导致电机的转矩下降.7、运行后,改变接线的操作,必须在电源切断10min以上,用万用表检查电压后进行.断电后一段时间内,电容上仍然有危险的高压电.二、控制电路的接线变频器的控制电路大体可分为模拟和数字两种.1、控制电路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线,而且必须与主回路,强电回路〔含200V继电器程序回路〕分开布线.2、由于控制电路的频率输入信号是微小电流,所以在接点输入的场合,为了防止接触不良,微小信号接点应使用两个并联的节点或使用双生接点.3、控制回路的接线一般选用0.3~0.75平方米的电缆.三、地线的接线1、由于在变频器内有漏电流,为了防止触电,变频器和电机必须接地.2、变频器接地用专用接地端子.接地线的连接,要使用镀锡处理的压接端子.拧紧螺丝时,注意不要将螺丝扣弄坏.3、镀锡中不含铅.4、接地电缆尽量用粗的线径,必须等于或大于规定标准,接地点尽量靠近变频器,接地线越短越好.变频器的作用1.变频器可以调整电机的功率,实现电机的变速运行,以此来达到省电的目的.例子体现在离心风机和水泵上,当离心风机和水泵使用了变频器后,操作人员变频调速,可根据需要轻松控制流量,从而节省了能源2.变频器可以降低电力线路中电压的波动,避免了一旦电压发生异常而导致设备的跳闸或者出现异常运行的现象.3.变频器可以减少对电网的冲击,从而有效地减少了无功损耗,增加了电网的有效功率.4.变频器还可以减少机械中传动部件之间的磨损,因此,在一定程度上也降低了成本,提高了系统的稳定性.5.此外,变压器的控制功能非常齐全,可以很好的配合其他的控制设备或者一起,从而实现集中监视和实时控制,为用户解决了很多系统兼容性的麻烦等问题。
变频器的主要工作原理
变频器的主要工作原理
变频器是一种将电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置。
其工作原理如下:
首先,变频器将三相或单相交流电变换为直流电(DC)。
然后,再将直流电(DC)变换为三相或单相交流电(AC)。
同时,变频器改变输出频率与电压,即改变电机运行曲线上的n0,使电机运行曲线平行下移。
因此,变频器可以使电机以较小的启动电流获得较大的启动转矩,即变频器可以启动重载负荷。
变频器主要由以下几部分组成:
1. 运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。
2. 电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。
3. 驱动电路:为驱动主电路器件的电路,它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。
4. I/O输入输出电路:为了使变频器更好地进行人机交互,变频器具有多种输入信号的输入(如运行、多段速度运行等)信号,还有各种内部参数的输出(如电流、频率、保护动作驱动等)信号。
5. 速度检测电路:以装在异步电动轴机上的速度检测器(TG、PLG等)的
信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
6. 保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏,使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。
请注意,以上信息仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询电气工程师。
变频器工作原理
变频器工作原理一、概述变频器是一种用于改变电源频率的电力调节设备,广泛应用于工业生产中的电机控制领域。
通过改变电源频率,变频器可以实现对电机的转速调节,从而实现对工业生产过程的精确控制。
二、工作原理变频器的工作原理可以简单分为三个步骤:整流、滤波和逆变。
1. 整流变频器的输入电源通常是交流电,首先需要对交流电进行整流处理,将其转换为直流电。
这一步骤主要通过整流电路实现,常见的整流电路有单相桥式整流电路和三相桥式整流电路。
2. 滤波经过整流后的直流电仍然存在一定的波动,需要对其进行滤波处理,使其变得更加平稳。
滤波电路主要由电容器和电感器组成,通过对电流的平滑处理,使得输出的直流电具有较低的波动性。
3. 逆变经过滤波后的直流电需要再次转换为交流电,这一步骤通过逆变电路实现。
逆变电路通常由晶闸管或者功率场效应管等器件组成,通过控制这些器件的导通和截止状态,可以实现对输出交流电的频率和幅值的调节。
三、控制方式变频器的控制方式主要有开环控制和闭环控制两种。
1. 开环控制开环控制是指变频器的输出频率和转速仅由设定值和输入信号决定,没有对输出频率和转速进行实时反馈调节的控制方式。
这种控制方式简单、成本低,适用于一些对控制精度要求不高的应用场景。
2. 闭环控制闭环控制是指变频器通过对输出频率和转速进行实时反馈测量,并与设定值进行比较,通过调节逆变电路的工作状态,使得输出频率和转速尽可能接近设定值的控制方式。
这种控制方式具有较高的控制精度,适用于对转速要求较高的应用场景。
四、应用领域变频器广泛应用于工业生产中的电机控制领域,主要包括以下几个方面:1. 电机调速变频器可以通过调节输出频率和转速,实现电机的精确调速。
这在一些对转速要求较高的生产过程中非常重要,例如风机、泵站、切割机械等。
2. 节能控制变频器可以根据实际负载需求,调节电机的工作频率和转速,实现节能控制。
通过降低电机的运行频率和转速,可以有效减少能耗,提高能源利用效率。
变频器原理ppt课件文字可编辑
变频器的工作原理
7、变频器的控制回路构成:
电源板(防雷电路、开关电源电路、模块驱动和保护电路、信号采 集电路等) ——控制板(客户命令采集、各种信号处理并进行整机控制 等) —— 接口板 ——键盘板。
变频器
主回路
驱动板
控制板
接口板
键盘
硬件
软件
硬件
软件
控算软制法件
控功软制能件
参检软数测件
故 处软障 理件
? 逆变电路:由六个IGBT和它反向并联的六个续流二极管组成的三相全桥逆变 电路组成。这六个续流二极管的功能有以下三点:a,由于电动机是一种感性 负载,工作时其无功电流返回直流电源需要它们提供通路;b,降速时电动机 处于再生制动状态, 它们为再生电流提供返回直流的通路;c,逆变时它们快 速高频率地交替切换,同一桥臂的两管交替地工作在导通和截止状态,在切 换的过程中,也需要给线路的分布电感提供释放能量的通路。
d) 能进行四象限运行 。
7
变频器的工作原理
3、变频器的分类
按变频的原理,变频器分为交-交变频器和交-直-交变频器。
8
变频器的工作原理
4、变频器的分类
① 交一交变频器 它是将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源.其主要优点 是没有中间环节,变换效率高。但其连续可调的频率范围较窄,一般在额定频 率的1/2以下,故主要用于容量较大的低速拖动系统中。
? 中间电路:主要包括缓冲电路、滤波电路、制动电路组成。滤波电路主要是 由无感电容和电解电容、均压电阻等,大功率变频器我们常常要求客户加直 流电抗器,这些都是为了消除直流中的高次谐波、提高功率因素;缓冲电路 作用缓解在上电瞬间对电解电容的冲击;制动电路的作用是在电机减速或停 机时将电机反馈回来的电能消耗掉,从而起到快速减速、保护电机和变频器 的作用。
变频器工作原理
变频器工作原理一、引言变频器是一种电气设备,用于控制交流电动机的转速和运行方式。
它通过改变电源电压和频率来实现对机电的精确控制。
本文将详细介绍变频器的工作原理及其组成部份。
二、工作原理变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。
其工作原理如下:1. 整流器变频器的输入电源普通为交流电,而交流电无法直接用于驱动机电。
因此,整流器的作用是将交流电转换为直流电。
整流器通常采用可控硅等元件,通过控制开关的导通和截止,将交流电转换为脉冲状的直流电。
2. 滤波器由于整流器输出的直流电含有较多的谐波成份和纹波,需要经过滤波器进行滤波处理。
滤波器主要由电容器和电感器组成,能够平滑直流电的波形,使其接近纯直流电。
3. 逆变器逆变器是变频器的核心部份,其作用是将滤波后的直流电转换为交流电,并通过改变交流电的频率和电压来实现对机电的控制。
逆变器通常采用可控硅、晶闸管或者IGBT等元件,通过控制开关的导通和截止,将直流电转换为可调节频率和电压的交流电。
4. 控制电路控制电路是变频器的智能部份,负责接收用户的控制指令,并根据需要调整逆变器的输出频率和电压。
控制电路通常由微处理器和相关电路组成,可以实现多种控制方式,如恒定转速控制、恒定转矩控制和矢量控制等。
三、应用场景变频器广泛应用于各种需要精确控制机电转速和运行方式的场景,如工业生产线、空调系统、水泵控制、电梯及升降机等。
以下是一些常见的应用场景:1. 工业生产线在工业生产线中,变频器可以根据生产需求精确控制机电的转速和运行方式,实现生产线的高效运行和节能减排。
2. 空调系统变频器可以根据室内温度和需求调整空调压缩机的转速,实现温度的精确控制,提高空调系统的效能和舒适度。
3. 水泵控制变频器可以根据水流需求调整水泵的转速,实现水压的精确控制,提高水泵系统的效率和节能效果。
4. 电梯及升降机变频器可以根据载分量和楼层高度调整电梯和升降机的速度和运行方式,实现平稳、安全的运行。
变频器的工作原理及选型
变频器的工作原理及选型一、工作原理变频器是一种电力电子设备,用于调节交流电源的频率和电压,将固定频率的电源转换为可调节频率和电压的电源,以驱动交流电动机。
其工作原理如下:1. 输入电源:变频器接收来自电网的交流电源,通常为三相交流电源。
2. 整流:交流电源经过整流电路,将交流电转换为直流电。
3. 滤波:直流电经过滤波电路,去除电流中的脉动成份,使电流更加稳定。
4. 逆变:滤波后的直流电经过逆变电路,将直流电转换为可调节频率和电压的交流电。
5. 控制:逆变后的交流电经过控制电路,根据用户需求和设定参数,调节输出电压的频率和电压。
6. 输出:最后,调节后的交流电输出给交流电动机,驱动其运转。
二、选型指南在选择变频器时,需要考虑以下几个关键因素:1. 负载类型:首先要确定所要驱动的负载类型,例如电动机、泵、风机等。
不同的负载类型对变频器的要求不同,需要根据负载的特性选择合适的变频器。
2. 功率需求:根据负载的功率需求确定变频器的额定功率。
通常,变频器的额定功率应大于或者等于负载的额定功率,以确保变频器能够正常驱动负载。
3. 频率范围:根据负载对频率的要求,选择变频器的输出频率范围。
普通来说,变频器的输出频率范围应能够满足负载的工作要求,同时考虑到变频器的性能和稳定性。
4. 控制方式:根据负载的控制要求,选择变频器的控制方式。
常见的控制方式包括手动控制、自动控制、远程控制等,需要根据具体应用场景选择合适的控制方式。
5. 电源电压:根据实际的电源电压确定变频器的额定电压。
变频器的额定电压应与电源电压匹配,以确保变频器能够正常工作。
6. 环境条件:考虑变频器所处的环境条件,如温度、湿度、防护等级等。
根据实际环境条件选择合适的变频器,以确保其能够在恶劣的环境中可靠运行。
7. 品牌和性价比:选择知名品牌的变频器,具有较高的品质和可靠性。
同时,也要考虑其性价比,选择性能稳定、价格合理的变频器。
总结:变频器的工作原理是通过将交流电源转换为可调节频率和电压的电源,驱动交流电动机。
变频器的工作原理
变频器的工作原理一、引言变频器是一种电力调节设备,广泛应用于工业生产中的电动机控制系统中。
本文将详细介绍变频器的工作原理,包括其基本构成、工作过程以及相关的技术特点。
二、基本构成1. 电源模块:变频器通常由直流电源供电,电源模块负责将交流电转换为直流电,并提供给后续的电路模块使用。
2. 整流模块:整流模块将直流电转换为可调的直流电压,用于驱动逆变模块。
3. 逆变模块:逆变模块将直流电压转换为可调的交流电压,并输出给电机,控制电机的转速和转矩。
4. 控制模块:控制模块负责接收外部信号,如速度设定信号、转矩设定信号等,并根据这些信号控制逆变模块的输出电压和频率,从而实现对电机的精确控制。
三、工作过程1. 输入电源供电后,电源模块将交流电转换为直流电,并提供给整流模块。
2. 整流模块将直流电转换为可调的直流电压,并提供给逆变模块。
3. 控制模块接收外部信号,根据信号设定电机的转速和转矩要求。
4. 控制模块通过控制逆变模块的输出电压和频率来实现对电机的控制。
5. 逆变模块将可调的直流电压转换为可调的交流电压,并输出给电机。
6. 电机根据逆变模块输出的电压和频率进行运行,实现所需的转速和转矩。
四、技术特点1. 节能高效:变频器通过调节电机的转速和转矩,使电机在工作过程中始终处于最佳工作状态,从而实现节能高效的目的。
2. 精确控制:变频器通过控制逆变模块的输出电压和频率,可以精确控制电机的转速和转矩,满足不同工况下的需求。
3. 起动平稳:变频器在启动过程中可以实现平稳的加速和减速,避免了传统启动方式中的冲击和损坏。
4. 传动调节:变频器可以实现电机的正反转和变速运动,适用于各种传动调节的场合。
5. 保护功能:变频器具有过电流、过载、过热等多种保护功能,可以保护电机和变频器本身的安全运行。
五、总结变频器是一种电力调节设备,通过调整电机的转速和转矩,实现对电机的精确控制。
本文介绍了变频器的基本构成、工作过程以及相关的技术特点。
变频器工作原理
• 输出电压的大小通过改变直流电压的大小 来进行调制。在中小容量变频器中,这种 方式几近绝迹。
• (2) PWM (脉宽调制) 变频器
• 输出电压的大小通过改变输出脉冲的占空 比来进行调制。
• 目前普通应用的是占空比按正弦规律安排 的正弦脉宽调制(SPWM)方式。
• 采用全数字微机பைடு நூலகம்制技术,使变频器减小了体积、 降低了成本、提高了效率、增强了功能。
• 以上三种技术的应用,使电机基本能够平稳运行、 无噪声、无抖动。交流变频调速已成为电气调速 传动的主流。目前变频器不但在传统的电力拖动 系统中得到了广泛的应用,而且已扩展到了工业 生产的所有领域,以及空调器、洗衣机、电冰箱 等家电中。
• 20世纪90年代末至今,电力电子器件的发展进入了 第四代,如高压IGBT, IGCT, IEGT, SGCT、智能功 率模块IPM等。
• 2.控制方式
• 变频器用不同的控制方式,得到的调速性 能 、特性及用途是不同的。
• 控制方式大体分为开环控制及闭环控制。 • 开环控制有U/f电压与频率成正比的控制方
(二)变频调速的基本要求
• 为了充分利用铁心材料,在设计电动机时, 总是让电动机在额定频率和额定电压下工 作时的气隙磁通接近磁饱和值。因此,在 电动机调速时,希望保持每极磁通量为额 定值不变。如果过分增大磁通又会使铁心 过分饱和,从而导致励磁电流急剧增加, 绕组过分发热,功率因数降低,严重时甚 至会因绕组过热而损坏电动机。故而希望 在频率变化时仍保持磁通恒定,即实现恒 磁通变频调速,这样,调速时才能保持电 动机的最大转矩不变。
• 异步电机调速系统的种类很多,但是效率 很高、性能最好、应用最广的是变频调速, 它可以构成高动态性能的交流调速系统来 取代直流调速系统,是交流调速的 主要发
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
• VVVF(Variation Voltage Variation Frequency)频率可变、电压可变。
变频器概述
(二)变频器主要功能
• 一、软启动马达 • 二、调频调压调电流
• 三、空(轻)载时能在维持转速的时候减少 电流(节能)
• 变频器总体来说用在启动频繁的马达上,节 能效果明显!
• (三)变频器的核心是电力电子器件及控制方式 • 1.电力电子器件的发展 • 20 世 纪 80年代中期以前,变频装置功率回路主要
• 20世纪90年代末至今,电力电子器件的发展进入了 第四代,如高压IGBT, IGCT, IEGT, SGCT、智能功 率模块IPM等。
• 2.控制方式
• 变频器用不同的控制方式,得到的调速性 能 、特性及用途是不同的。
• 控制方式大体分为开环控制及闭环控制。 • 开环控制有U/f电压与频率成正比的控制方
• 采用全数字微机控制技术,使变频器减小了体积、 降低了成本、提高了效率、增强了功能。
• 以上三种技术的应用,使电机基本能够平稳运行、 无噪声、无抖动。交流变频调速已成为电气调速 传动的主流。目前变频器不但在传统的电力拖动 系统中得到了广泛的应用,而且已扩展到了工业 生产的所有领域,以及空调器、洗衣机、电冰箱 等家电中。
em
• (三)变频器的分类 • 1.按变换环节分: • (1)交-交变频器 • 把频率固定的交流电源直接变换成频率可
调的交流电,又称直接式变频器。
• (2)交-直-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交流电, 又称间接式变频器。
• 2.按电压的调制方式分:
一、变频器概述
• (一)变频器的功用 • 变频 器 的 功用是将频率固定(通常为工频
50HZ)的交流点(三相的或单相的)交换成频率 连续可调的三相交流电源。
• 如下图 2. 1所示,变频器的输入端(R,S ,T)接 至频率固定的三相交流电源,输出端(U,V, W) 输出的是频率在一定范围内连续可调的三相 交流电,接至电机。
• (1) PAM (脉幅调制) 变频器
• 输出电压的大小通过改变直流电压的大小 来进行调制。在中小容量变频器中,这种 方式几近绝迹。
• (2) PWM (脉宽调制) 变频器
• 输出电压的大小通过改变输出脉冲的占空 比来进行调制。
• 目前普通应用的是占空比按正弦规律安排 的正弦脉宽调制(SPWM)方式。
(二)变频调速的基本要求
• 为了充分利用铁心材料,在设计电动机时, 总是让电动机在额定频率和额定电压下工 作时的气隙磁通接近磁饱和值。因此,在 电动机调速时,希望保持每极磁通量为额 定值不变。如果过分增大磁通又会使铁心 过分饱和,从而导致励磁电流急剧增加, 绕组过分发热,功率因数降低,严重时甚 至会因绕组过热而损坏电动机。故而希望 在频率变化时仍保持磁通恒定,即实现恒 磁通变频调速,这样,调速时才能保持电 动机的最大转矩不变。
• 随着电力电子技术的发展,出现了高耐压、大功 率、具有自关断的全控型电力电子器件,它具有 驱动功率小、开关频率高等特点,应用在逆变电 路中可极大提高变频的 性能。
• 脉宽调制(PWM)变频就是把通讯系统中的调制技 术推广应用到交流变频中,可使变频器具有良好 的输出波形,降低了噪声和谐波,提高了系统的 性能。
的。相对于旋转变频机组,被称为静止式 变频装置,是构成变频调速系统的中心环 节。
一个变频调速系统主要由静止式变频装置、交流电 动机和控制电路3大部分组成,
静止式变频装置的输入是三相式单相恒频、恒压 电源,输出则是频率和电压均可调的三相交流电。 至于控制电路,变频调速系统要比直流调速系统 和其他交流调速系统复杂得多,这是由于被控对 象—感应电动机本身的电磁关系以及变频器的控 制均较复杂所致。因此变频调速系统的控制任务 大多是由微处理机承担。
式
• 闭环有转差频率控制、矢量控制和直接转 矩控制。
• 现在矢量控制可以实现与直流机电枢电流 控制相媲美,直接转矩控制直接取交流电 动机参数进行控制,其方便准确精度高。
二、变频器基本原理
• (一) 变频调速的构成
• 要实现变频调速,必须有频率可调的交流 电源,但电力系统却只能提供固定频率的 交流电源,因此需要一套变频装置来完成 变频的任务。历史上曾出现过旋转变频机 组,但由于存在许多缺点而现在很少使用。 现代的变频器都是由大功率电子器件构成
• 3. 按直流环节的储能方式分(对交直交): • (1)电流型 • 直流环节的储能元件是电感线圈L、变频器基本原理 • 三、变频器的保护功能 • 四、变频器的干扰及预防措施 • 五、变频器应用
一、变频器概述
• 三相交流异步电机的结构简单、坚固、运 行可靠、价格低廉,在冶金、建材、矿山、 化工等重工业领域发挥着巨大作用。人们 希望在许多场合下能够用可调速的交流电 机来代替直流电机,从而降低成本,提高 运行的可靠性。如果实现交流调速,每台 电机将节能20%以上,而且在恒转矩条件 下,能降低轴上的输出功率,既提高了电 机效率,又可获得节能效果。
• 异步电机调速系统的种类很多,但是效率 很高、性能最好、应用最广的是变频调速, 它可以构成高动态性能的交流调速系统来 取代直流调速系统,是交流调速的 主要发
展方向。变频调速是以变频器向交流电机 供电,并构成开环或闭环系统,从而实现 对交流电机的宽范围内无级调速。变频器 可把固定电压、固定频率的交流电变换为 可调电压、可调频率的交流电。
采用第一代电力电子器件,以晶闸管元件为主,这 种装置的效率、可靠性、成本、体积均无法与同容 量的直流调速装置相比。 • 80年代中期以后采用第二代电力电子器件GTR. CTO, VDMOS-IGBT等制造的变频装置在性能和价 格比上可以与直流调速装置相媲美。
• 随着向大电流、高电压、高频化、集成化、模块化 方向继续发展,第三代电力电子器件是20世纪90年 代制造变频装置的主流产品,中小功率的变频调速 装置(1-1000kw)主要采用IGBT,大功率的变频调速 装置(1000-10000kW)采用GTO器件。