變頻調(diào)速傳動的特點及變頻器工作原理

    (一)變頻調(diào)速傳動的目的

    我國能源利用效率低下，主要原因是粗放型經(jīng)濟(jì)增長方式，結(jié)構(gòu)不合理、技術(shù)裝備落后、管理水平低。采用變頻器對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，對節(jié)約能源、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。變頻器在省力化、自動化、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品合格率方面的應(yīng)用與在節(jié)能領(lǐng)域同樣重要。機(jī)械設(shè)備采用變頻調(diào)速傳動，可以增加設(shè)備的使用壽命，減小機(jī)械設(shè)備的噪音，使設(shè)備小型化，工作環(huán)境、生活環(huán)境更具有舒適性。

    (二)變頻調(diào)速應(yīng)用的行業(yè)生產(chǎn)范圍

    變頻調(diào)速技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展日趨成熟，變頻技術(shù)在鋼鐵、扎制銅線、化學(xué)、纖維、汽車、電氣機(jī)械、機(jī)床、食品、造紙、水泥、礦業(yè)、煤氣、交通、裝卸搬運、工廠建筑、農(nóng)業(yè)、生活服務(wù)、電力、實驗研究、石油等行業(yè)得到了廣泛的發(fā)展與應(yīng)用。變頻技術(shù)已經(jīng)與我們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。目前，冰箱、空調(diào)、電動車等家用電器已經(jīng)采用相關(guān)的變頻技術(shù)。

    (三)變頻調(diào)速傳動的特點

    采用變頻器對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，變頻調(diào)速傳動的特點是可以使標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)調(diào)速，可以連續(xù)調(diào)速，電動機(jī)啟動電流小，最高速度不受電源影響，電動機(jī)可以高速化、小型化、防爆容易，低速時定轉(zhuǎn)矩輸出，可以調(diào)節(jié)加減速的大小，可以使用籠型電動機(jī)不需要維護(hù)電動機(jī)。

    (四)變頻器的工作原理

    變頻器電路方式有交一交變頻和交一直一交變頻兩種電路?；竟ぷ髟頌檎髌鲗⒔涣髯?yōu)橹绷?，平滑波電路將直流電平滑，逆變器將直流電逆變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電，變頻器的基本構(gòu)成。

    1.交－交變頻器是指無直流中間環(huán)節(jié)，直接將電網(wǎng)頻率的電壓變換為頻率比電網(wǎng)頻率低而可變的輸出電壓的變換器。

    2.交－直－交變頻器的工作原理。目前應(yīng)用最廣泛的是交－直－交變頻器。其工作原理是先將三相或單相不可調(diào)工頻電源經(jīng)過整流橋整流成直流電，再經(jīng)過逆變橋把直流電逆變成頻率任意可調(diào)的交流電，以實現(xiàn)無級調(diào)速。交－直－交變頻器的主電路有電壓型變頻和電流型變頻。電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器；電流型是指將電流源的直流變換為交流的變頻方式?？刂品绞揭卜譃殡妷嚎刂坪碗娏骺刂苾煞N。這兩種方式不管主電路方式是電壓型還是電流型都可以適用。

    (五)變頻器的質(zhì)量性能指標(biāo)

    1.在0.5HZ時能輸出多大的起動轉(zhuǎn)矩?比較優(yōu)良的變頻器在0.5HZ時、22KW以下能輸出200％高起動轉(zhuǎn)矩，30KW以上能輸出180％的起動轉(zhuǎn)矩。

    2.速度調(diào)節(jié)范圍控制精度能達(dá)多久，轉(zhuǎn)矩控制精度能達(dá)多大?高性能的變頻器速度控制精度能達(dá)±0.005％，轉(zhuǎn)矩控制精度能達(dá)±3％。

    3.在低轉(zhuǎn)速時的脈沖情況。高質(zhì)量的變頻器在1HZ時轉(zhuǎn)速脈沖只有1.5r／min。

    4.噪聲及諧波干擾。噪聲及諧波干擾是衡量一個變頻器的重要標(biāo)準(zhǔn)，采用IGBT、IPM器件調(diào)制頻率較采用GTO、GTR調(diào)制頻率高。雖然高次諧波始終存在，但是如果控制方式較好，可以減少一些諧波量。

    5.發(fā)熱量。變頻器發(fā)熱量大，證明功耗大、效率低、通風(fēng)散熱系統(tǒng)不好，變頻器的壽命相應(yīng)受到影響。