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變頻器維修
變頻器的作用
1、變頻節(jié)能
變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性,各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí),都留有一定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時(shí),除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過(guò)調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門(mén)開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量,其輸入功率大,且大量的能源消耗在擋板、閥門(mén)的截流過(guò)程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí),如果流量要求減小,通過(guò)降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。
電動(dòng)機(jī)使用變頻器的作用就是為了調(diào)速,并降低啟動(dòng)電流。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率,該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC),這個(gè)過(guò)程叫整流。把直流電(DC)變換為交流電(AC)的裝置,其科學(xué)術(shù)語(yǔ)為“inverter”(逆變器)。一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源。對(duì)于逆變?yōu)轭l率可調(diào)、電壓可調(diào)的逆變器我們稱為變頻器。變頻器輸出的波形是模擬正弦波,主要是用在三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速用,又叫變頻調(diào)速器。對(duì)于主要用在儀器儀表的檢測(cè)設(shè)備中的波形要求較高的可變頻率逆變器,要對(duì)波形進(jìn)行整理,可以輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦波,叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價(jià)格的15--20倍。由于變頻器設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”,故該產(chǎn)品本身就被命名為“inverter”,即:變頻器。
交—交變頻器的主要缺點(diǎn)是所用電力元器件比交—直—交變頻器多,并且只能運(yùn)行在電網(wǎng)頻率(工頻)以下,但是其頻率只能運(yùn)行在工頻以下,現(xiàn)在各國(guó)正在研究開(kāi)發(fā)中的矩陣式交—交型變頻器可以克服這一缺點(diǎn)。
電流型變頻器和電壓型變頻器的工作原不大相同,電流型變頻器主回路如圖1,圖中,整流和逆變單元的電力電子元件為可關(guān)斷晶閘管。電流型變頻器的主要特點(diǎn)是輸入輸出可逆,可以四象限運(yùn)行,即電動(dòng)機(jī)可以運(yùn)行在電動(dòng)、制動(dòng)、發(fā)電狀態(tài)。
變頻器的工作原理:
我們知道,交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式位:
n=60 f(1-s)/p (1)
式中
n———異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速;
f———異步電動(dòng)機(jī)的頻率;
s———電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率;
p———電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。
由式(1)可知,轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比,只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,當(dāng)頻率f在0~50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的,是一種理想的、的調(diào)速手段。
變頻整流器
整流器電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電,其工作方式與電池充電器或電弧焊機(jī)的方式大致相同。它使用一個(gè)二極管電橋來(lái)限制交流正弦波只向一個(gè)方向移動(dòng)。其結(jié)果是完全整流的交流波形被直流電路解釋為本地直流波形。三相變頻器接受三個(gè)獨(dú)立的交流輸入相并將其轉(zhuǎn)換為單個(gè)直流輸出。
大多數(shù)三相變頻器也可以接受單相(230V或460V)電源,但由于只有兩個(gè)輸入支路,所以變頻器輸出(HP)必須降額,因?yàn)樗a(chǎn)生的直流電流成比例地降低。另一方面,真正的單相變頻器(控制單相電機(jī)的單相變頻器)利用單相輸入,并產(chǎn)生與輸入成比例的直流輸出。