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变频器工作原理

发布者：lqy82347590 发布时间：2011-11-21 17:23:35 访问次数：301

概述

　　主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，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。它由三部分构成，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”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

整流器

　　最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。

平波回路

　　在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。

逆变器

　　同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。

　　控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”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：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）速度检测电路:以装在异步电动机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。

　　（5）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。

　　三晶变频器产品系列

　　1、S350高端变频器系列

　　■采用最新高速电机控制专用芯片DSP，确保矢量控制快速响应

　　■硬件电路模块化设计，确保电路稳定高效运行

　　■外观设计结合欧洲汽车设计理念，线条流畅，外形美观 ■结构采用独立风道设计，风扇可自由拆卸，散热性好

　　■无PG矢量控制、有PG矢量控制、转矩控制、V/F控制均可选择

　　■强大的输入输出多功能可编程端子，调速脉冲输入，两路模拟量输出

　　■独特的“挖土机”自适应控制特性，对运行期间电机转矩上限自动限制，有效抑制过流频繁跳闸

　　■宽电压输入，输出电压自动稳压（AVR），瞬间掉电不停机，适应能力更强

　　■内置先进的 PID 算法，响应快、适应性强、调试简单； 16 段速控制，简易PLC 实现定时、定速、定向等多功能逻辑控制，多种灵活的控制方式以满足各种不同复杂工况要求

　　■内置国际标准的 MODBUS RTU ASCII 通讯协议，用户可通过PC/PLC控制上位机等实现变频器485通讯组网集中控制

　　2、个性化变频器产品解决方案

　　■软件框架式，快速响应客户软件修改需求

　　■硬件模块化设计，稳定性强

　　■结构为您量身定制

　　■CAN总线，Profbus-DP，RS485，RS232，通信集中控制

　　■界面一键式傻瓜设计，操作简易方便

　　3、经济迷你型

　　■采用上下接线方式，结构紧凑，安装方便

　　■矢量控制模式，180% 启动转矩

　　■内置简易PLC功能，RS485通信接口

　　■最大频率加速、减速时间可达到0.1S

　　■动态性能稳定、反应速度快，适合于频繁起动、正反转场合

　　■变频器与电机匹配使用，无需放大变频器容量

　　4、矢量通用型

　　■低频转矩输出180% ，低频运行特性良好

　　■输出频率最大600Hz，可控制高速电机

　　■全方位的侦测保护功能(过压、欠压、过载)瞬间停电再起动

　　■加速、减速、动转中失速防止等保护功能

　　■电机动态参数自动识别功能，保证系统的稳定性和精确性

　　■高速停机时响应快

　　■丰富灵活的输入、输出接口和控制方式，通用性强

　　■采用SMT全贴装生产及三防漆处理工艺，产品稳定度高

　　■全系列采用最新西门子IGBT功率器件，确保品质的高质量

　　5、风机专用型

　　■针对风机节能控制设计

　　■内置PID和先进的节能软件

　　■高效节能，节电效果20%～60%(根据实际工况而定)

　　■简便管理、安全保护、实现自动化控制

　　■延长风机设备寿命、保护电网稳定、保减磨损，降低故障率

　　■实现软起，制动功能

　　三菱变频器产品系列

　　1、FR-A700系列高性能矢量变频器A700产品适用于各类对负载要求较高的设备，如起重、电梯、印包、印染、材料卷取及其它通用场合。三菱FR-A700系列变频器具有高水准的驱动性能。

　　■具有独特的无传感器矢量控制模式，在不需要采用编码器的情况下可以使用各式各样的机械设备在超低速区域高精度的运转。

　　■带转矩模式控制，并且在速度控制模式下可以使用转矩限制功能。

　　■具有矢量控制功通能（带编码器），变频器可以实现位置控制和快响应、高精度的速度控制（零速控制，伺服锁定等）及转矩控制。

　　2、FR-F700系列多功能通用变频器

　　F700变频器除了应用在很多通用场合外，特别适合于风机、水泵、空调等行业。

　　■FR-F700系列产品除了与其它变频器具有相同的常规PID控制功能外，并扩充了多泵控制功能。

　　■最佳励磁控制功能，除恒速时可以使用外，在加减速时也可以起作用，可以进一步优化节能效果。

　　■新开发的节能监视功能，可以通过操作面板、输出端子（端子CA、AM）和通信来确认节能效果，使节能效果一目了然。

　　3、FR-E700系列经济型高性能变频器

　　E700系列可实现高驱动性能的经济型产品，可应用于起重、电梯、包装、机械、抽压机等行业。

　　■具有多种磁通矢量控制方式：在0。5Hz情况下，使用先进磁通矢量控制模式可以使转矩提高到200%（3。7kw以下）。

　　■短时超载增加到200%时允许持续时间为3S，误报警将更少发生，经过改进的限转矩及限电流功能可以为机械提供必要的保护。

　　4、FR-D700系列紧凑型多功能变频器

　　D700系列产品为多功能、紧凑型产品，多用于起重、电梯、包装、机械、抽压机等行业。

　　■具有通用磁通矢量控制方式，在1Hz情况下，可以使转矩提高到150%。扩义浮辊控制和三角波功能。

　　■带安全停止功能，实现紧急停止有二种方法，通过控制MC接触器来切断输入电源或对变频器内部逆变模块驱动回路进行直接切断，以符合欧洲标准的安全功能，目的是节约设备投入。

来源：武汉三骏联众科技有限公司

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