變頻器介紹

變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。

變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。

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變頻器的作用

(1)可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限：通過變頻調(diào)速后，能夠設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限來保護(hù)機(jī)械不致?lián)p壞，從而保證工藝過程的連續(xù)性和產(chǎn)品的可靠性。目前的變頻技術(shù)使得不僅轉(zhuǎn)矩極限可調(diào)，甚至轉(zhuǎn)矩的控制精度都能達(dá)到3％～5％左右。

(2)受控的停止方式：如同可控的加速一樣,在變頻調(diào)速中,停止方式可以受控，并且有不同的停止方式可以選擇(減速停車、自由停車、減速停車＋直流制動)，同樣它能減少對機(jī)械部件和電機(jī)的沖擊，從而使整個系統(tǒng)更加可靠，壽命也會相應(yīng)增加。

(3)節(jié)能：離心風(fēng)機(jī)或水泵采用變頻器后都能大幅度地降低能耗，這在十幾年的工程經(jīng)驗中已經(jīng)得到體現(xiàn)。由于后面的能耗是與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成立方比，所以采用變頻后投資回報就更快。

變頻器的作用

(1)減少機(jī)械傳動部件：由于目前矢量控制變頻器加上同步電機(jī)就能實現(xiàn)高能的轉(zhuǎn)矩輸出，從而節(jié)省齒輪箱等機(jī)械傳動部件，構(gòu)成直接變頻傳動系統(tǒng)。從而就能降低成本和空間,提高穩(wěn)定性。

(2)啟動時需要的功率更低：電機(jī)功率與電流和電壓的乘積成正比，那么通過工頻直接啟動的電機(jī)消耗的功率將大大高于變頻啟動所需要的功率。如果采用變頻器進(jìn)行電機(jī)起停,就不會產(chǎn)生類似的問題。

(3)可控的加速功能：變頻調(diào)速能在零速啟動并按照用戶的需要進(jìn)行均勻地加速，而且其加速曲線也可以選擇(直線加速、S形加速或者自動加速)。而通過工頻啟動時對電機(jī)或相連的機(jī)械部分軸或齒輪都會產(chǎn)生劇烈的振動。

施耐德變頻器常見的干擾現(xiàn)象

1.外部電網(wǎng)干擾。電網(wǎng)中存在大量諧波源如各種整流設(shè)備、交直流互換設(shè)備、電子電壓調(diào)整設(shè)備，非線性負(fù)載及照明設(shè)備等。這些負(fù)荷都使電網(wǎng)中的電壓、電流1產(chǎn)生波形畸變，從而對 電網(wǎng)中變頻器產(chǎn)生危害的干擾。

2.變頻器自身對外部的干擾。變頻器的整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來說是非線性負(fù)載，它所產(chǎn)生的諧波對同一電網(wǎng)的其它電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾。另外變頻器的逆變器大多采用PWM技術(shù)，當(dāng)工 作于開關(guān)模式且作高速切換時，產(chǎn)生大量耦合性噪聲。因此變頻器對系統(tǒng)內(nèi)其它的電子、電氣設(shè)備來說是一電磁干擾源。變頻器的輸入和輸出電流中，都含有很多高次諧波成分。除了 能構(gòu)成電源無功損耗的較低次諧波外，還有許多頻率很高的諧波成分。它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，形成對變頻器本身和其它設(shè)備的干擾信號。