变频器调速基本原理
变频器的调速原理)
变频器调速基本原理变频器调速基本原理 1、变频器概述。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
它的主电路都采用交—直—交电路。
JP6C-T9/J9 系列低压通用变频器工作电压为:380~690V,功率为0.75~800kW,工作频率为0~400Hz;JP6C-YZ 系列中压通用变频器工作电压为:1140~2300V,功率为37~1000kW,工作频率为0~400Hz;JCS 系列高压变频器工作电压为:3KV / 6KV / 10KV,功率为280~20000kW,工作频率为0~60Hz;2、变频原理。
从理论上我们可知,电机的转速N 与供电频率f 有以下关系:)1(*60sPfN其中: p ——电机极数 S——转差率由式(1)可知,转速n 与频率f 成正比,如果不改变电动机的极数,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。
变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。
3、节能调速原理一般使用的风机、水泵类它们额定风量、水量都超过实际需要,又因工艺的需要,往往运行中要改变风量、水量,而目前多数采用档板或阀门来调节的,虽然方法简单,但实质是人为增加阻力的办法。
因此浪费大量电能,属不经济的调节方式。
从流体力学原理可知,风机的风量、水泵的流量与电机转速及电机功率的关系如下:当风机转速下降时,电动机的功率迅速降低,例风量下降到80%,转速亦下降到80%时,则轴功率下降到额定的51%,若风量下降到50%,轴功率将下降到额定的13%,其节电潜力非常大,并有下述曲线、阴影部分表示采用变频器调速方式的节电效果,其节电可达30-40%效果十分明显。
对不同使用频率时的节电率N%可查表。
上述原理也基本适用水泵,可见采用变频调速控制实现节电是有效的、惟一的途径。
变频调速特点是效率高,无附加转差损耗,调速范围大、精度高、无级的。
变频器调速的基本原理
变频器调速的基本原理
变频器调速的基本原理是通过改变电机的供电频率和电压来实现电机转速的调节。
其基本原理如下:
1. 变频器将输入的交流电转换为直流电,然后再将直流电转换为需要的频率和电压。
2. 变频器根据控制信号调整输出的频率和电压,从而控制电机的转速。
3. 通过改变输出的频率和电压,可以改变电机的功率输出,从而实现电机转速的调节。
4. 变频器通过控制电机转矩和转速来实现精确的速度调节。
5. 变频器通常有PID闭环控制功能,可以根据反馈信号实时调整输出的频率和电压,以实现精确的转速控制。
总之,变频器通过改变电机的供电频率和电压来控制电机的转速,以实现电机调速的目的。
电梯变频器调速的原理
电梯变频器调速的原理电梯变频器调速的原理是通过改变电机的供电频率来控制电机的转速,从而实现电梯的平稳运行和变速运行。
在传统的电梯系统中,电机的转速是通过改变电机的极对数或者通过调节电压和电流来实现的,这种方式调速的效果受限。
而电梯变频器调速则采用了先进的电子技术,通过改变电机的供电频率来控制电机的转速。
变频器是一种通过改变电源频率来改变电机转速的设备,它采用了高性能的功率半导体器件和先进的控制算法,可以实现对电机的精确控制,从而实现电梯的平稳运行和变速运行。
具体来说,电梯变频器调速的原理包括以下几个方面:1. 采用变频器控制电机的供电频率:传统的电梯系统中,电机的供电频率是固定的,通过改变电压和电流来控制电机的转速。
而电梯变频器调速则采用了变频器来改变电机的供电频率,从而可以实现对电机转速的精确控制。
2. 变频器的工作原理:变频器是一种通过改变电源频率来改变电机转速的设备。
它包括三个部分:整流器、逆变器和控制器。
整流器将交流电转换为直流电,逆变器将直流电转换为可变频率的交流电,控制器则通过对逆变器输出的频率和电压进行精确的控制,从而实现对电机转速的精确调节。
3. 控制器对电机转速的控制:控制器可以根据电梯的运行需求,实时调节电机的供电频率,从而控制电机的转速。
例如,在电梯启动和停止的过程中,控制器可以根据电梯的负载和速度需求,动态地调节电机的供电频率,从而实现平稳的启停过程。
4. 变频器的优势:电梯变频器调速相对于传统的调速方式有很多优势。
首先,它可以实现对电机转速的精确控制,从而可以实现电梯的平稳运行和变速运行。
其次,它可以减小电机的启动电流和机械冲击,延长电梯的使用寿命。
再次,它可以提高电梯的能效,降低能耗,减少噪音和振动。
最后,它可以提高电梯的运行舒适性和安全性。
总的来说,电梯变频器调速是一种先进的电梯调速技术,它通过改变电机的供电频率来控制电机的转速,从而实现电梯的平稳运行和变速运行。
它采用了先进的电子技术和精密的控制算法,可以实现对电机的精确控制,提高电梯的运行舒适性和安全性,降低能耗和维护成本,是目前电梯调速技术的主流方向。
恒压频比变频调速原理
恒压频比变频调速原理一、引言恒压频比变频调速是一种常用的电机调速方式,它通过调节电机的供电频率来控制电机的转速,从而实现对电机负载的控制。
本文将详细介绍恒压频比变频调速的原理及其应用。
二、恒压频比变频调速原理1. 电机转速控制原理电机转速与供电频率成正比,即在恒定的供电电压下,提高供电频率可以增加电机转速。
因此,通过改变供电频率可以实现对电机转速的控制。
同时,由于在不同负载下,所需的供电功率也不同,因此需要根据负载情况来调整供电功率。
2. 变频器工作原理变频器是实现恒压频比变频调速的关键设备。
它能够将输入的交流信号转换为可控直流信号,并通过PWM技术产生可变频率和幅度的交流信号输出到驱动电机。
具体来说,变频器包括三个部分:整流部分、逆变部分和控制逻辑部分。
3. 恒压频比变频调速实现原理在恒压状态下,改变输入信号的占空比可以改变输出的电压和频率,从而实现对电机转速的控制。
具体来说,变频器通过调整PWM波的占空比来控制输出电压和频率,从而实现对电机转速的调节。
同时,为了保证稳定性和效率,需要根据负载情况来调整输出功率。
三、恒压频比变频调速应用1. 工业生产恒压频比变频调速广泛应用于各种工业生产中,如风机、水泵、空气压缩机等设备。
它可以提高设备的效率和精度,并减少能源消耗和维护成本。
2. 家庭电器恒压频比变频调速也被应用于家庭电器中,如洗衣机、冰箱等。
它可以提高家电的使用寿命和节能效果,并带来更好的用户体验。
3. 新能源领域在新能源领域中,恒压频比变频调速也有广泛应用。
例如,在光伏发电系统中,可以通过恒压频比变频调速技术来控制光伏阵列输出功率,并优化系统效率。
四、总结恒压频比变频调速是一种常见的电机调速方式,它通过调节电机的供电频率来控制电机的转速,从而实现对电机负载的控制。
变频器是实现恒压频比变频调速的关键设备,它能够将输入的交流信号转换为可控直流信号,并通过PWM技术产生可变频率和幅度的交流信号输出到驱动电机。
变频器调速的基本工作原理
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
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。
变频调速的工作原理
变频调速的工作原理变频器的功用是将频率固定的(通常为50Hz的)交流电(三相或单相)变成频率联系可调(多数为O-4OOH0的三相交流电。
由公式:n0=60f/p其中n0为旋转磁场的转速通常称为同步转速f 为电流的频率p 为旋转磁场的磁极对数当频率f连续可调时(一般P为定数),电动机的同步转速也连续可调。
又因为异步电动机的转子转速总是比同步转速略低一些,所以,当同步转速连续可调时,异步电动机转子的转速也是连续可调的。
变频器就是通过改变f (电流的频率)来使电动机调速的在变频器日常维护过程中,经常遇到各种各样的问题,如外围线路问题,参数设定不良或机械故障。
如果是变频器出现故障,如何去判断是哪一部分问题,在这里略作介绍。
一、静态测试1、测试整流电路找到变频器内部直流电源的P端和N端,将万用表调到电阻X10档,红表棒接到P,黑表棒分别依到R S T,应该有大约几十欧的阻值,且基本平衡。
相反将黑表棒接到P端,红表棒依次接到R、S、T,有一个接近于无穷大的阻值。
将红表棒接到N 端,重复以上步骤,都应得到相同结果。
如果有以下结果,可以判定电路已出现异常,A.阻值三相不平衡,可以说明整流桥故障。
B.红表棒接P端时,电阻无穷大,可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。
2、测试逆变电路将红表棒接到P端,黑表棒分别接U V W上,应该有几十欧的阻值,且各相阻值基本相同,反相应该为无穷大。
将黑表棒接到N端,重复以上步骤应得到相同结果,否则可确定逆变模块故障二、动态测试在静态测试结果正常以后,才可进行动态测试,即上电试机。
在上电前后必须注意以下几点:1、上电之前,须确认输入电压是否有误,将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机(炸电容、压敏电阻、模块等)。
2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动, 连接异常有时可能导致变频器出现故障, 严重时会出现炸机等情况。
3、上电后检测故障显示内容, 并初步断定故障及原因。
变频调速器的基本原理与结构
正弦脉宽调制(SPWM)原理
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• 如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半 波
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正弦脉宽调制(SPWM)原理
• 如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半 u 波 u
SPWM波
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&g输出正弦 波幅值,按同一比例改 变各脉冲宽度即可。
变频调速器的基本原理与结构
§4.1 绪论
根据交流电机的转速公式 n 60 f ( 1 s) P
可以看出均匀地改变定子电源频率,就可以平滑地改变电机的转速, 从而实现调速。
§4.2 静止式变频装置
变频调速需要变频电源。过去采用旋转变频机组或离子变 频器来改变电源频率,设备投资大,效率低,可靠性差, 目前已被静止式变频装置所代替。 从结构上,静止式变频装置可以分为交-直-交变频器和交 交变频器。交-直-交变频器,又称为带直流环节的变频器 或间接变频器,它首先将电网的交流电通过整流器整流成 直流,然后再经逆变器将直流转变为可控频率的交流电。
~
us
A
B
C
VT4 VT6 VT2 三相逆变器主电路
逆
• 什么是逆变?
变
逆变(invertion)——把直流电转变成交流电, 整流的逆过程。
实例:电力机车再生制动行驶,机车的动能转变为电 能,反送到交流电网中去。
逆变电路——把直流电逆变成交流电的电路。
有源逆变电路——交流侧和电网连结。
V3 VD 1 U V VD 4 V6
V5 VD 3 W VD 6 V2 VD 5 N VD 2
变压变频调速的基本原理
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。
变频器调速原理
、.~①我们‖打〈败〉了敌人。
②我们‖〔把敌人〕打〈败〉了。
一、调速:1.机械调速:在电动机轴上安装可调速的联轴节(如变间距皮带轮、液压联轴节、变速齿轮机构)2.变速电动机:交流变极电动机、直流发电机---直流电动机组二、交流电动机:同步速度n0=60f0/p转差率s=(n0-n)/n0n--转子转速p—极对数等值电路:U1:定子相电压I1、I2’:定、转子电流r1、r2’:定、转子电阻x1、x2’:定、转子电抗xm、rm:、励磁电抗和电阻E1、E2’:定、转子电动势I2’、E2’、r2’、x2’等转子参数是经过折算后得的值。
输入功率:P1=m1·U1·I1·COSΦ1定子铜耗:P Cu1=m1·I12·r1定子铁耗:P Fe1=m1·I m2·r m转子铜耗:P Cu2=m1·I2’2·r2’总机械功率:P i=m1·i2’2·r2’·(1-s/s)异步电动机功率流程示意图:P M=P1- P Cu1- P Fe1(P M为电磁功率,P1为电网输入的电功率)P i= P M- P Cu2(P i为总机械功率)P2=P i-P m(P m为机械损耗,P2为电机轴的输出功率)电机的转矩平衡方程式:P2/ω=P i/ω=P m/ω或 T2=T-T m(ω为电机转子的旋转角速度,ω=2πn/60;T2为负载转矩;T为电磁转矩)由此一系列关系式,还可得出异步电动机的转矩-转差率(转速)曲线,简称T-S曲线。
三、电力半导体器件:1.晶闸管(SCR):A为阳极;K为阴极;G为门极。
2.门极可关断晶闸管(GTO):可以利用G极的正、负极性来导通和关断电路。
3.功率晶闸管(BJT):亦称巨型晶体管(GTR),类似于NPN的三极管,要在基极提供一定的电流才可正常工作。
BJT主要工作于开关状态,即截止和饱合导通状态。
变频器调速工作原理
变频器调速工作原理目前交流调速电气传动已经上升为电气调速传动的主流,在电气传动领域内,由直流电动机占统治地位的局面已经受到了猛烈的冲击。
现在人们所说的交流调速传动,主要是指采用电子式电力变换器对交流电动机的变频调速传动,除变频以外的另外一些简单的调速方案,例如变极调速、定子调压调速、转差离合器调速等,由于其性能较差,终将会被变频调速所取代。
交流调速传动控制技术之所以发展的如此迅速,和如下一些关键性技术的突破性进展有关,它们是电力电子器件(包括半控型和全控型器件)的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机的矢量变换控制技术、直接转矩控制技术、PWM (Pulse Width Modulation)技术以及以微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术等。
1 变频器的发展近二十年来,以功率晶体管GTR 为逆变器功率元件、8 位微处理器为控制核心、按压频比U/f 控制原理实现异步机调速的变频器,在性能和品种上出现了巨大的技术进步。
其一,是所用的电力电子器件GTR 以基本上为绝缘栅双极晶体管IGBT 所替代,进而广泛采用性能更为完善的智能功率模块IP M ,使得变频器的容量和电压等级不断地扩大和提高。
其二,是8 位微处理器基本上为16位微处理器所替代,进而有采用功能更强的32位微处理器或双CPU,使得变频器的功能从单一的变频调速功能发展为含有逻辑和智能控制的综合功能。
其三,是在改善压频比控制性能的同时,推出能实现矢量控制和转矩直接控制的变频器,使得变频器不仅能实现调速,还可进行伺服控制。
其发展情况可粗略地由以下几方面来说明。
1.容量不断扩大80年代采用BJT 的PWM 变频器实现了通用化。
到了90年代初BJT 通用变频器的容量达到600KVA,400KVA 以下的已经系列化。
前几年主开关器件开始采用IGBT ,仅三四年的时间,IGBT变频器的单机容量已达1800KVA,随着IGBT容量的扩大,通用变频器的容量将随之扩大。
变频调速原理
变频调速原理变频器是将固定频率的交流电变换为频率连续可调的交流电的装置。
3.1 变频调速基本原理[7][8][9]由电机学理论可知三相感应电动机的转速为:式中:n 为电动机的转速f 为输入交流电源的频率P 为电动机的极对数s 为异步电动机的转差率通过上式可知,改变交流电动机转速的方法有三种。
即变频调速、变极调速和变转差率调速。
我们知道,交流电动机是通过内部的旋转磁场来传递能量的,为了保证交流电动机能量传递的效率,必须保持气隙磁通量为恒定值。
如果磁通量太小,则没有充分发挥电动机的能力,导致出力不足。
反之,如果磁通量太大,铁心过度饱和,会导致励磁电过大,严重时会因绕组过热而损坏电动机。
因此,保持气隙磁通量的值恒定不变,是变频变压的基本原则。
三相异步电动机定子每相电动势的有效值为:Eg=4.44f1N1Фm式中:Eg:定子每相由气隙磁通感应的电动势的方均根值(V)f1:定子电流频率(Hz);N1:定子相绕组有效匝数;Фm:每极磁通量(Wb)。
由上式可见,只要控制好f1和Eg,便可达到控制磁通Фm的目的。
下面分两种情况加以说明。
1.基频以下的变频调速为保证电动机的带负载能力,基频以下的恒磁通变频调速应保持主磁通Φm不变,这就要求在f1降低的同时降低感应电动势Eg,保持Eg/ f1=常数,即保持电动势与频率之比为常数进行控制。
这种控制又称恒磁通变频调速,属于恒转矩调速方式。
然而,绕组中的感应电动势是难以直接控制的,当电动势值较高时,可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降,而认为定子相电压U1≈Eg,这样只要保持U1/f1=常数,即可达到恒磁通控制的目的,这叫做恒压频比控制方式。
2.基频以上变频调速基频以下的变频调速方式只适合于额定转速以下的调节,对于高于额定转速的调节必须采用弱磁变频调速方式。
在基频以上调速时,频率可以从f1N往上增高,但电压U1却不能超过额定电压U1N,最多只能保持U1=U1N,这将迫使磁通与频率成反比地降低,相当于直流电机弱磁升速的情况,属于近似的恒功率调速方式。
变频器工作原理与组成
电源频率
60 f1 (1 S ) n0 (1 S ) Pn 基波绕组系数 n
U1 Eq 4.44 f1 N1k N1m
感应电动势 绕组匝数 气隙磁通 U/ƒ =常数
工程实训中心
技能训练
一、变频调速的基本原理
变频调速基本控制方式及机械特性
n
U/ƒ =常数 电动机铭牌参数 额定电压:380V 额定频率:50Hz
电压源变频器VS电流源变频器
电压源变频器 电流源变频器
不容易实现回馈制动,能耗 易实现回馈制动,四象限运行 制动 动态响应慢 动态响应快
多台电机,单台动态要求不 单台电机频繁启动、制动、可逆 高
工程实训中心
技能训练
三、正弦波脉宽调制原理(SPWM)
工程实训中心
技能训练
三、正弦波脉宽调制原理(SPWM)
技能训练
二、变频器的类型及特点
变频机组 静止式变频器
+ 直流电动机 交流同步发电机
交-交变频器 & 交-直-交变频器
AC 恒压恒频 AC 变压变频
工程实训中心
技能训练
二、变频器的类型及特点
交-交变频器
工程实训中心
技能训练
二、变频器的类型及特点
交-直-交变频器
工程实训中心
技能训练
二、变频器的类型及特点
交-直-交变频器VS交-交变频器
交-直-交变频器 过程 整流-滤波-逆变 任意频率(理论) 交-交变频器 无中间环节 ½ 电源频率 高 低 高
f MAX
效率 谐波
工程实训中心
技能训练
二、变频器的类型及特点
交-直-交变频器
电压源型和电流源型变频器
变频器控制电机速度原理
变频器控制电机速度原理我们先了解一下变频器的基本概念。
变频器,也称为变频调速器,是一种能够改变电机转速的装置。
它通过改变电源频率来控制电机的转速,从而实现对电机的调速。
变频器内部有一个电子控制单元,它通过控制电源频率来改变电机的供电频率,从而改变电机的转速。
具体来说,变频器将输入的交流电源转换成直流电源,然后再通过逆变器将直流电源转换成可调的交流电源。
这样,变频器就能够根据需要调整输出的电源频率,从而实现对电机转速的控制。
变频器通过改变电源频率来控制电机的转速,具体的原理是利用电机的磁通和转矩的关系。
在电机中,磁通和转矩的关系可以用电压方程来描述:磁通正比于电压,转矩正比于磁通和电流的乘积。
变频器通过改变电源频率,从而改变电压的大小,进而改变磁通的大小,从而控制电机的转矩和转速。
具体来说,当变频器将电源频率调高时,电机的磁通也会增加,转矩也会增加,从而使电机的转速加快。
相反,当变频器将电源频率调低时,电机的磁通减小,转矩也减小,从而使电机的转速减慢。
通过不断调节电源频率,变频器可以实现对电机转速的精确控制。
变频器控制电机速度的原理可以用以下几个步骤来概括:1. 变频器接收外部的控制信号,根据控制信号来确定要输出的电机转速。
2. 变频器根据设定的转速值,计算出相应的电源频率。
3. 变频器将输入的交流电源转换成直流电源,并通过逆变器将直流电源转换成可调的交流电源。
4. 变频器将可调的交流电源输出给电机,控制电机的供电频率。
5. 电机根据供电频率的变化,调整自身的磁通和转矩,从而改变转速。
通过以上步骤,变频器可以实现对电机转速的精确控制,从而满足不同工况下对电机转速的要求。
变频器控制电机速度的原理简单而有效,广泛应用于各种领域,如工业生产、家用电器等。
总结一下,变频器通过改变电源频率来控制电机的转速,实现对电机的调速。
其原理是利用电机的磁通和转矩的关系,通过改变磁通的大小来改变电机的转矩和转速。
变频器控制电机速度的原理简单明了,应用广泛,为各行各业的发展提供了便利。
变频调速基本原理及控制原理
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
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。
交流变频调速基本原理
交流变频调速基本原理一.异步电动机概述1.异步电动机旋转原理异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生的。
⑴磁场以n0转速顺时针旋转,转子绕组切割磁力线,产生转子电流⑵通电的转子绕组相对磁场运动,产生电磁力⑶电磁力使转子绕组以转速n旋转,方向与磁场旋转方向相同2.旋转磁场的产生旋转磁场实际上是三个交变磁场合成的结果。
这三个交变磁场应满足:⑴在空间位置上互差2π/3 rad电度角。
这一点,由定子三相绕组的布置来保证⑵在时间上互差2π/3 rad相位角(或1/3周期)。
这一点,由通入的三相交变电流来保证3.电动机转速产生转子电流的必要条件是转子绕组切割定子磁场的磁力线。
因此,转子的转速n必须低于定子磁场的转速n0,两者之差称为转差:Δn=n0-n转差与定子磁场转速(常称为同步转速)之比,称为转差率:s=Δn / n0同步转速n0由下式决定:n0=60 f / p式中,f为输入电流的频率,p为旋转磁场的极对数。
由此可得转子的转速n=60 f(1-s)/ p二.异步电动机调速由转速n=60 f(1-s)/ p可知异步电动机调速有以下几方法:1.改变磁极对数p (变极调速)定子磁场的极对数取决于定子绕组的结构。
所以,要改变p,必须将定子绕组制为可以换接成两种磁极对数的特殊形式。
通常一套绕组只能换接成两种磁极对数。
变极调速的主要优点是设备简单、操作方便、机械特性较硬、效率高、既适用于恒转矩调速,又适用于恒功率调速;其缺点是有极调速,且极数有限,因而只适用于不需平滑调速的场合。
2.改变转差率s (变转差率调速)以改变转差率为目的调速方法有:定子调压调速、转子变电阻调速、电磁转差离合器调速、串极调速等。
⑴定子调压调速当负载转矩一定时,随着电机定子电压的降低,主磁通减少,转子感应电动势减少,转子电流减少,转子受到的电磁力减少,转差率s增大,转速减小,从而达到速度调节的目;同理,定子电压升高,转速增加。
变频调速的基本原理
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)。
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变频器调速基本原理变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
它的主电路都采用交—直—交电路。
JP6C-T9/J9 系列低压通用变频器工作电压为:380,690V,功率为0.75,800kW,工作频率为0,400Hz;JP6C-YZ 系列中压通用变频器工作电压为:1140,2300V,功率为37,1000kW,工作频率为0,400Hz;JCS 系列高压变频器工作电压为:3KV / 6KV / 10KV,功率为280,20000kW,工作频率为0,60Hz;1、电动机工作频率的改变电动机的转速随之变化这里所指的电机为感应式交流电机,在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。
从理论上我们可知,电机的转速N与供电频率f有以下关系: 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,如果不改变电动机的极数,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。
变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。
2、变频调速可节能原理一般使用的风机、水泵类它们额定风量、水量都超过实际需要,又因工艺的需要,往往运行中要改变风量、水量,而目前多数采用档板或阀门来调节的,虽然方法简单,但实质是人为增加阻力的办法。
因此浪费大量电能,属不经济的调节方式。
从流体力学原理可知,风机的风量、水泵的流量与电机转速及电机功率的关系如下:当风机转速下降时,电动机的功率迅速降低,例:风量下降到80,,转速亦下降到80,时,则轴功率下降到额定的51,,若风量下降到50,,轴功率将下降到额定的13,,其节电潜力非常大,并有下述曲线、阴影部分表示采用变频器调速方式的节电效果,其节电可达30-40,效果十分明显。
对不同使用频率时的节电率N%可查表:上述原理也基本适用水泵,可见采用变频调速控制实现节电是有效的、惟一的途径。
变频调速特点是效率高,无附加转差损耗,调速范围大、精度高、无级的。
容易实现协调控制和闭环控制,可利用原有异步电动机对旧设备进行技术改造,它既保留了原有电动机,具有改造简单,可靠、耐用,维护方便的优点,即能达到节电的显著效果,又能恒压力的工艺需求,还能减小机械磨损。
因此,可理论上认为风机、水泵采用交流调速来实现较大幅度的节能(可达20-50,)是种较为理想而实用的方法。
通过流体力学的基本定律可知:风机、泵类设备均属平方转矩负载,其转速n与流量Q,压力H以及轴功率P具有如下关系:Q?n ,H?n2 ,P?n3;即,流量与转速成正比,压力与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比。
4、变频器中PWM 和PAM 的波形调制不同点是什么,PWM 是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。
可获得按正弦包络电压波形输出值调制方式。
PAM 是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。
可获得按一个方波宽窄可变电压波形输出值调制方式。
5、变频器电压型与电流型有什么不同,变频器的主电路大体上可分为两类: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。
36、为什么变频器的电压与电流成比例的改变,异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。
因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。
这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。
7、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加,频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
8、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样,采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%,200%)。
用工频电源直接起动时,起动电流为6,7 倍,因此,将产生机械电气上的冲击。
采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。
起动电流为额定电流的1.2,1.5 倍,起动转矩为70%,120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。
9、V/f 模式是什么意思,频率下降时电压V 也成比例下降,这个问题已在回答4 说明。
V 与f 的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度盘进行选择。
10、按比例地改V 和f 时,电机的转矩如何变化,频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。
因此,在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。
可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f 模式或调整电位器等方法。
411、在说明书上写着变速范围5,50Hz,即10:1,那么在5Hz 以下就没有输出功率吗,在5Hz 以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取5Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。
变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5,5Hz.12、对于一般电机的组合是在60Hz 以上也要求转矩一定,是否可以, 通常情况下时不可以的。
在60Hz 以上(也有50Hz 以上的模式)电压不变,大体为恒功率特性,在高速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器容量的选择 13、闭环、开环是什么意思,给所使用的电机装置设速度检出器(PG),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环”,不用PG 运转的就叫做“开环”。
通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG 反馈。
14、实际转速对于给定速度有偏差时如何办,开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内(1%,5%)变动。
对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合,可采用具有PG 反馈功能的变频器(选用件)。
15、JP6C 变频器带有PG 的电机接口,进行反馈后速度精度能提高吗, 通用变频器一般都具有,,反馈功能的,若转速闭环后,精度有提高。
但速度精度的植取决于变频器性能和,,本身的精度和变频器输出频率的分辨率。
16、失速防止功能是什么意思,如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化,变频器将因流过过电流而跳闸,运转停止,这就叫作失速。
为了防止失速使电机继续运转,就要检出电流的大小进行频率控制。
当加速电流过大时适当放慢加速速率。
减速时也是如此。
两者结合起来就是失速功能。
下面是赠送的励志散文欣赏,不需要的朋友下载后可以编辑删除~~上面才是您需要的正文。
十年前,她怀揣着美梦来到这个陌生的城市。
十年后,她的梦想实现了一半,却依然无法融入这个城市。
作为十年后异乡的陌生人,她将何去何从, 笔记本的字迹已经模糊的看不清了,我还是会去翻来覆去的看,依然沉溺在当年那些羁绊的年华。
曾经的我们是那么的无理取闹,那么的放荡不羁,那么的无法无天,那么轻易的就可以抛却所有去为了某些事情而孤注一掷。
而后来,时光荏苒,我们各自离开,然后散落天涯。
如今,年年念念,我们只能靠回忆去弥补那一程一路走来落下的再也拾不起的青春之歌。
从小,她就羡慕那些能够到大城市生活的同村女生。
过年的时候,那些女生衣着光鲜地带着各种她从来没有见过的精致东西回村里,让她目不转睛地盯着。
其中有一个女孩是她的闺蜜,她时常听这个女孩说起城市的生活,那里很繁华,到处都是高楼大厦,大家衣着体面……这一切都是她无法想像的画面,但是她知道一定是一个和村子截然不同的地方。
她梦想着有一天能够像这个闺蜜一样走出村子,成为一个体面的城市人。
在她十八岁那年,她不顾父母的反对,依然跟随闺蜜来到了她梦想中的天堂。
尽管在路途中她还在为父母要和她断绝关系的话感到难过,但是在她亲眼目睹城市的繁华之后,她决心要赚很多钱,把父母接到城市,让父母知道她的选择是正确的。
可是很快,她就发现真实的情况和她想象的完全不一样。
闺蜜的光鲜生活只是表面,实则也没有多少钱,依赖于一个纨绔子弟,而非一份正当的工作。
而她既没有学历、又没有美貌,也不适应城市生活,闺蜜也自顾不暇,没有时间和多余的钱帮助她。
这样的她,连生活下去都成问题,更别说赚大钱了。
倔强的她没有因此放弃,而是更加坚定要作为一个异乡人留在这里打拼,相信自己一定可以实现梦想。
一开始,她只能做清洁工、洗碗工等不需要学历的工作,住在楼梯间,一日三餐只吃一餐。
周围的人对于一个年轻女孩做这类型工作都会投以异样的眼光,在发现她一口乡音的时候就立即转为理所当然的表情。
自尊心强的她受不了这两种目光,在工作的时候默默地留意城市人说话的语音语调,和内容。
当她做到说话的时候没有人能听出她来自乡下的时候,她开始到各家小企业应聘。
虽然她应聘的岗位都是企业里最基层的职位,但是她依然到处碰壁。
最后终于有一家企业愿意聘用她,但是工资只有行情的一半,而且工作又多又累。
尽管如此,她还是签了合同上班了。
她每天都要战战兢兢地等待同事们的叫唤,偷偷地观察别人,谦卑地请教别人关于工作上的问题。
也许是她的态度良好,工作尽责,同事们都愿意在空闲的时候教她一些东西,让她受益匪浅。
她一天一天地学习着、进步着,慢慢脱离了以前乡下的生活,一步一步地走进城市。
十年后,她已经是企业里的第二把手,深得老板器重。
谁也想不到十年前的她不过是一个刚从乡下出来的农村女孩。
现在的她有着高收入,有车有房,但是她并不快乐。
因为五年前她在乡下的父母去世了,邻居联络不到她。
直到两年前她事业有成之后回乡接父母才知道这件事。
在乡下,待在没有父母的家里时,衣着光鲜的她和周围的环境格格不入。
所以她很快回到了城市,重新投入工作,却越来越空虚。
因为她这十年来所付出的一切都是为了父母,如今父母不在了,她也失去了快乐。
她原以为十年的时间能够让她彻底变成一个城市人,但是她没有想到她十年后依然是异乡的陌生人,无法和父母一起在城市有一个家,依旧孤零零地在城市里寂寞着>>>>>>指尖的香烟烟草的气味,不知什么时候就开始蔓延。