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变频器的节能特性及应用
来源: | 作者:pmo5948b1 | 发布时间: 2016-05-10 | 8011 次浏览 | 分享到:

        随着电力电子技术,微电子技术及控制理论的发展,变频器已经广泛应用于交流电动机速度控制,"变频调速"几乎成了自动化的代名词。变频器的最主要特点是具有良好的控制性能和高效率的驱动性能。机械行业中应用变频器是改造传统产业,实现机电一体化的重要手段;在工矿企业自动化技术中,交流伺服系统正在取代直流伺服系统;应用变频器技术不但可以提高产品质量和数量,而且可以节约大量电能。

  1,变频器的组成,分类和功能特点

  变频器是一种静止的频率变换器,可将配电网电源的50Hz恒定频率变成可调频率的交流电而作为电动机的电源装置,当前国内外使用非常普遍。变频器性能的好坏,很大程度上取决于其逆变部分所应用的电力半导体器件。变频器中使用的电力半导体器件经历了从晶闸管(VT)到可关断晶闸管(GTO)到电力晶体管(GTR)到绝缘栅极双极晶体管(IGBT),一直到目前性能最好的智能功率模块(IPM)。只有IGBTIPM的出现,才使变频器性能有了质的飞跃。

  1.1组成变流器的作用是把交流变成直流,逆变器的作用是根据控制回路的指令(PWM脉冲)把直流变成指定频率的交流。变频器中一般都是利用高性能单片机完成计算和控制功能的。

  1.2分类

  A.按变换频率的方法不同可分为交--交变频器和交-交变频器。交--交变频器首先将50Hz的交流经整流变换成直流,经过滤波,再将平滑的直流逆变成频率可调的交流;交-交变频器由三组反并联晶闸管可逆桥式变流器组成,采用电网自然换相原理,具有过载能力强,效率高,输出波形好等优点,但同时也存在输出频率低(最高频率小于1/2电网频率),电网功率因数低,旁频谐波影响等缺点。

  B.按改变变频器输出电压(或电流)的方法不同可分为PAM型和PWM型。所谓PAMPulseAmplitudeModulation),是一种改变电压源的电压或电流源的电流的幅值,进行输出控制的方式。在逆变器部分只控制频率,在变流器部分控制输出的电压或电流;PWMPulseWidthModulation)方式是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为正弦波状,输出电压或电流波形平滑且低次的谐波少。图2示为PWM逆变器电压调节原理图。三角波形的调制波与正弦波形的信号波比较,取其逻辑(设信号波比三角波大时为正逻辑),就可以得到相应于信号波幅值的脉冲宽度调制电压输出波形,它与正弦波形等效。

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