變頻器元件

逆變器是變頻器的“內(nèi)臟”。逆變器使用三組高速開(kāi)關(guān)晶體管來(lái)創(chuàng)建模擬交流正弦波的所有三相的DC“脈沖”。這些脈沖不僅決定了波的電壓，還決定了它的頻率。逆變器或逆變器這個(gè)術(shù)語(yǔ)的意思是“反轉(zhuǎn)”，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是所產(chǎn)生波形的上下運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)代變頻器逆變器使用稱(chēng)為“脈寬調(diào)制”（PWM）的技術(shù)來(lái)調(diào)節(jié)電壓和頻率。

變頻器安裝使用的誤區(qū)

在變頻器輸出回路連接電磁開(kāi)關(guān)、電磁接觸。在實(shí)際應(yīng)用中，一些場(chǎng)合需要使用到接觸器進(jìn)行變頻器切換：如當(dāng)變頻故障時(shí)切換到工頻狀態(tài)運(yùn)行，或是當(dāng)采用一拖二方式，一臺(tái)電動(dòng)機(jī)故障，變頻器轉(zhuǎn)向拖動(dòng)另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)等情況。所以許多用戶(hù)會(huì)認(rèn)為在變頻器輸出回路加裝電磁開(kāi)關(guān)、電磁接觸器是標(biāo)準(zhǔn)的配置，是安全斷開(kāi)電源的方式，事實(shí)上這種做法存在較大的隱患。

弊端：在變頻器還在運(yùn)行的時(shí)候，接觸器先斷開(kāi)，突然中斷負(fù)載，浪涌電流會(huì)使過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作，會(huì)給整流逆變主電路產(chǎn)生一定的沖擊。嚴(yán)重的，甚至?xí)棺冾l器輸出模塊IGBT造成損壞。同時(shí)，在帶感性電動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)，感性磁場(chǎng)能量無(wú)法快速釋放，將產(chǎn)生高電壓，損傷電動(dòng)機(jī)和連接電纜的絕緣。

應(yīng)對(duì)策略：將變頻器輸出側(cè)直接與電動(dòng)機(jī)電纜相連，正常起停電動(dòng)機(jī)可以通過(guò)觸發(fā)變頻器控制端子來(lái)實(shí)現(xiàn)，達(dá)到軟起軟停的效果。若必須在變頻調(diào)速器輸出側(cè)使用接觸器，則必須在變頻調(diào)速器輸出與接觸器動(dòng)作之間，加以必要的控制聯(lián)鎖，保證只有在變頻調(diào)速器無(wú)輸出時(shí)，接觸器才能動(dòng)作。

變頻器選型只需考慮負(fù)載功率，許多用戶(hù)在采購(gòu)變頻器時(shí)，通常只根據(jù)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率來(lái)匹配變頻器容量。其實(shí)，電動(dòng)機(jī)所帶動(dòng)的負(fù)載不一樣，對(duì)變頻器的要求也不一樣。

弊端：由于電動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載特性存在差異，如果不充分考慮綜合因素，可能會(huì)造成變頻器使用不當(dāng)而損壞，同時(shí)由于未配備必要的制動(dòng)單元和濾波器，可能會(huì)引起安全風(fēng)險(xiǎn)。

應(yīng)對(duì)策略：針對(duì)負(fù)載的特性和類(lèi)型，合理選用變頻器的容量和配置。

1)風(fēng)機(jī)和水泵是普通的負(fù)載：對(duì)變頻器的要求比較簡(jiǎn)單，只要變頻器容量等于電動(dòng)機(jī)容量即可（空壓機(jī)、深水泵、泥沙泵、快速變化的音樂(lè)噴泉需加大容量）。

2)起重機(jī)類(lèi)負(fù)載：這類(lèi)負(fù)載的特點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)沖擊很大，因此要求變頻器有一定余量。同時(shí)，在重物下放肘，會(huì)有能量回饋，因此要使用制動(dòng)單元或采用共用母線(xiàn)方式。

3)不均行負(fù)載：有的負(fù)載有時(shí)輕，有時(shí)重，此時(shí)應(yīng)按照重負(fù)載的情況來(lái)選擇變頻器容量，例如軋鋼機(jī)機(jī)械、粉碎機(jī)械、攪拌機(jī)等。

4)大慣性負(fù)載：如離心機(jī)、沖床、水泥廠(chǎng)的旋轉(zhuǎn)窯，此類(lèi)負(fù)載慣性很大，因此啟動(dòng)時(shí)可能會(huì)振蕩，電動(dòng)機(jī)減速時(shí)有能量回饋。。應(yīng)該用容量稍大的變頻器來(lái)加快啟動(dòng)，避免振蕩。配合制動(dòng)單元消除回饋電能。

變頻器能否實(shí)現(xiàn)節(jié)電？

變頻調(diào)速器能否實(shí)現(xiàn)節(jié)電，是由其負(fù)載的調(diào)速特性決定的。對(duì)于離心風(fēng)機(jī)、離心水泵這類(lèi)負(fù)載，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。只要原來(lái)采用閥門(mén)控制流量，且不是滿(mǎn)負(fù)荷工作，改為調(diào)速運(yùn)行，均能實(shí)現(xiàn)節(jié)電。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降為原來(lái)的80%時(shí)，功率只有原來(lái)的51.2%?？梢?jiàn)，變頻調(diào)速器在這類(lèi)負(fù)載中的應(yīng)用，節(jié)電效果為明顯。對(duì)于羅茨風(fēng)機(jī)這類(lèi)負(fù)載，轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的大小無(wú)關(guān)，即恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。若原來(lái)采用放風(fēng)閥放走多余風(fēng)量的方法調(diào)節(jié)風(fēng)量，改為調(diào)速運(yùn)行，也能實(shí)現(xiàn)節(jié)電。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降為原來(lái)的80%時(shí)，功率為原來(lái)的80%。比在離心風(fēng)機(jī)、離心水泵中的應(yīng)用節(jié)電效果要小得多。對(duì)于恒功率負(fù)載，功率與轉(zhuǎn)速的大小無(wú)關(guān)。水泥廠(chǎng)恒功率負(fù)載，如配料皮帶秤，在設(shè)定流量一定的條件下，當(dāng)料層厚時(shí)，皮帶速度減慢；當(dāng)料層薄時(shí)，皮帶速度加快。變頻調(diào)速器在這類(lèi)負(fù)載中的應(yīng)用，不能節(jié)電。