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變頻器在防爆電機中的應用

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點擊次數:  更新時間:2020-02-28 10:32:05  【打印此頁】  【關閉

  防爆電機用變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源,以實現電機的變速運行的設備,其中控制電路完成對主電路的控制,整流電路將交流電變換成直流電,直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波,逆變電路將直流電再逆成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說,有時還需要一個進行轉矩計算的CPU以及一些相應的電路。變頻調速是通過改變電機定子繞組供電的頻率來達到調速的目的。

  變頻技術是應交流電機無級調速的需要而誕生的。20世紀60年代以后,電力電子器件經歷了SCR(晶閘管)、GTO(門極可關斷晶閘管)、BJT(雙極型功率晶體管)、MOSFET(金屬氧化物場效應管)、SIT(靜電感應晶體管)、SITH(靜電感應晶閘管)、MGT(MOS控制晶體管)、MCT(MOS控制晶閘管)、IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、HVIGBT(耐高壓絕緣柵雙極型晶閘管)的發展過程,器件的更新促進了電力電子變換技術的不斷發展。20世紀70年代開始,脈寬調制變壓變頻(PWM-VVVF)調速研究引起了人們的高度重視。20世紀80年代,作為變頻技術核心的PWM模式優化問題吸引著人們的濃厚興趣,并得出諸多優化模式,其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世紀80年代后半期開始,美、日、德、英等發達國家的VVVF變頻器已投入市場并獲得了廣泛應用。

  變頻器的分類方法有多種,按照主電路工作方式分類,可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器;按照開關方式分類,可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器;按照工作原理分類,可以分為V/f控制變頻器、轉差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等;按照用途分類,可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。

  VVVF:改變電壓、改變頻率 CVCF:恒電壓、恒頻率。各國使用的交流供電電源,無論是用于家庭還是用于工廠,其電壓和頻率均為400V/50Hz或200V/60Hz(50Hz),等等。通常,把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產生可變的電壓和頻率,該設備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC)。

  用于控制的變頻器,既可以改變電壓,又可以改變頻率。

變頻器的工作原理

  我們知道,交流電動機的同步轉速表達式位:

  n=60 f(1-s)/p (1)

  式中

  n———異步電動機的轉速;

  f———異步電動機的頻率;

  s———防爆電機轉差率;

  p———電動機極對數。

  由式(1)可知,轉速n與頻率f成正比,只要改變頻率f即可改變電動機的轉速,當頻率f在0~50Hz的范圍內變化時,電動機轉速調節范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節的,是一種理想的高效率、高性能的調速手段。


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