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?變頻器的工作原理

變頻器的工作原理

   變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成的。

   1.電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變？

   電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位：每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，也可表示為rpm.

   例如：2極電機(jī)50Hz3000[r/min]

         4極電機(jī)50Hz1500[r/min]

   結(jié)論：電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例

   另外，頻率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī)，這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。

   因此，以控制頻率為目的的變頻器，是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。

   n=60f/p

   n:同步速度

   f:電源頻率

   p:電機(jī)極對(duì)數(shù)

   結(jié)論：改變頻率和電壓是y的電機(jī)控制方法

   如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時(shí)會(huì)使電機(jī)出于過(guò)電壓（過(guò)勵(lì)磁），導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。輸出頻率在額定頻率以上時(shí)，電壓卻不可以繼續(xù)增加，g只能是等于電機(jī)的額定電壓。

例如：為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz，這時(shí)變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約200V

   2.當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度（頻率）改變時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣？

   *1:工頻電源

   由電網(wǎng)提供的動(dòng)力電源（商用電源）

   *2:起動(dòng)電流

   當(dāng)電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，變頻器的輸出電流，變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和z大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動(dòng)，電機(jī)在工頻電源供電時(shí)起動(dòng)和加速?zèng)_擊很大，而當(dāng)使用變頻器供電時(shí)，這些沖擊就要弱一些。工頻直接起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的起動(dòng)起動(dòng)電流。而當(dāng)使用變頻器時(shí)，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的，所以電機(jī)起動(dòng)電流和沖擊要小些。

   通常，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減小（速度降低）而減小。減小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊(cè)中會(huì)給出說(shuō)明。

   通過(guò)使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不足，甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。

   3.當(dāng)變頻器調(diào)速到大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低

   通常的電機(jī)是按50Hz電壓設(shè)計(jì)制造的，其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱(chēng)為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速.(T=Te，P<=Pe)

   變頻器輸出頻率大于50Hz頻率時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線(xiàn)性關(guān)系下降。

   當(dāng)電機(jī)以大于50Hz頻率速度運(yùn)行時(shí)，電機(jī)負(fù)載的大小必須要給予考慮，以防止電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的不足。

   舉例，電機(jī)在100Hz時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大約要降低到50Hz時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的1/2。

   因此在額定頻率之上的調(diào)速稱(chēng)為恒功率調(diào)速.(P=Ue*Ie)

   4.變頻器50Hz以上的應(yīng)用情況

   大家知道，對(duì)一個(gè)特定的電機(jī)來(lái)說(shuō)，其額定電壓和額定電流是不變的。

   如變頻器和電機(jī)額定值都是:15kW/380V/30A，電機(jī)可以工作在50Hz以上。

   當(dāng)轉(zhuǎn)速為50Hz時(shí)，變頻器的輸出電壓為380V，電流為30A.這時(shí)如果增大輸出頻率到60Hz，變頻器的z大輸出電壓電流還只能為380V/30A.很顯然輸出功率不變.所以我們稱(chēng)之為恒功率調(diào)速。

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變頻器散熱不好導(dǎo)致的變頻器損壞

其實(shí)我們都知道，溫度過(guò)高對(duì)任何設(shè)備都具有破壞作用，就像人的大腦那樣，溫度過(guò)高也會(huì)把腦子燒壞，其實(shí)變頻器也一樣的。溫度升高時(shí)，由于半導(dǎo)體對(duì)溫度的敏感性，匯川MD500變頻器維修報(bào)價(jià)，逆變管的開(kāi)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間，以及由延遲電路產(chǎn)生的等待時(shí)間，都將發(fā)生變化，并且具有比較準(zhǔn)確的變化規(guī)律。當(dāng)溫度一旦超過(guò)某一限值時(shí)，將引起“等待時(shí)間”的不足，使逆變電路的輸出波形出現(xiàn)“毛刺”，并終導(dǎo)致逆變管因直通而損壞。

但就多數(shù)設(shè)備而言，其破壞作用常常是比較緩慢的，受破壞時(shí)的溫度通常是不很準(zhǔn)確的，而唯獨(dú)在變頻器逆變電路中，溫度一超過(guò)某一限值，會(huì)立即導(dǎo)致逆變管的損壞，并且該溫度限值往往十分準(zhǔn)確。

       作為電子電路，變頻器本身也要耗電(約額定功率的3-5%)。一臺(tái)1.5匹的空調(diào)自身耗電算下來(lái)有20-30W，相當(dāng)于一盞長(zhǎng)明燈。變頻器在工頻下運(yùn)行，具有節(jié)電功能，如皋匯川MD500變頻器維修，是事實(shí)。

　　但前提條件是

　　，大功率并且為風(fēng)機(jī)/泵類(lèi)負(fù)載

　　第二，裝置本身具有節(jié)電功能(軟件支持)

　　第三，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行

　　以上是體現(xiàn)節(jié)電效果的三個(gè)條件。如果不加前提條件的說(shuō)變頻器工頻運(yùn)行節(jié)能，就是夸大或是商業(yè)c作。知道了原委，你會(huì)巧妙利用它為你服務(wù)。一定要注意使用場(chǎng)合和使用條件才好正確應(yīng)用，否則就是盲從。

　　功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能

　　無(wú)功功率不但增加線(xiàn)損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無(wú)功電能消耗在線(xiàn)路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費(fèi)嚴(yán)重。

　　使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，從而減少無(wú)功損耗，增加電網(wǎng)的有功功率。

　　軟啟動(dòng)節(jié)能

　　電機(jī)硬啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且對(duì)電網(wǎng)容量要求過(guò)高，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對(duì)擋板和閥門(mén)的損害極大，對(duì)設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。

　　而使用變頻節(jié)能裝置后，匯川MD500變頻器維修哪家好，利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開(kāi)始，d值也不超過(guò)額定電流，能減輕對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的要求，延長(zhǎng)設(shè)備和閥門(mén)的使用壽命，節(jié)省設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。

　　理論上講，變頻器可以用于所有帶電動(dòng)機(jī)的機(jī)械設(shè)備中。電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，電流會(huì)比額定高5-6倍，不但會(huì)影響電機(jī)的使用壽命，而且消耗較多的電量。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)在電機(jī)選型上會(huì)留有一定的余量，電機(jī)的速度是固定不變，但在實(shí)際使用過(guò)程中，有時(shí)要以較低或者較高的速度運(yùn)行，因此進(jìn)行變頻改造是非常有必要的。

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