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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),通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設(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)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的,另外,變頻器還有很多的保護功能,如過流、過壓、過載保護等等。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)矩極限來保護機械不致?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),同樣它能減少對機械部件和電機的沖擊,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。
變頻器常見的干擾現(xiàn)象:
振動干擾
變頻器運行時產(chǎn)生的高次諧波引起的磁場會對許多機械部件產(chǎn)生電磁策動力,策動力的頻率如果和某些機械部件的頻率接近或相等,就會產(chǎn)生電磁原因?qū)е碌恼駝?。減弱或消除振動的 方法主要是在變頻器和電動機之間接入交流電抗器,主要是為了減弱變頻器輸出電流中的高次諧波。此電抗器一定要安裝在距離變頻器較近的地方,以減少引線的距離。
設(shè)置濾波器
濾波器的作用是為了抑制干擾信號從變頻器通過電源線傳導(dǎo)干擾到電源從電動機。為減少電磁噪聲和損耗,在變頻器輸出側(cè)可設(shè)置輸出濾波器;為減少對電源干擾,可在變頻器輸入側(cè) 置輸入濾波器。若線路中有敏感電子設(shè)備,可在電源線上設(shè)置電源噪聲濾波器以免傳導(dǎo)干擾。在變頻器的輸入和輸出電路中,除了上述較低的諧波成分外,還有許多頻率很高的諧波 電流 ,它們將以各種方式把自己的能量傳播出去,形成對其他設(shè)備的干擾信號。濾波器就是用于削弱頻率較高的諧波分量的主要手段。