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發(fā)布時間:2021-12-22 16:47
變頻器在工業(yè)自動化控制方面應(yīng)用及其廣泛，它可以實現(xiàn)三相交流電動機(jī)的無極調(diào)速，無極調(diào)速主要依據(jù)電動機(jī)轉(zhuǎn)速公式：n = 60f/p (1-s)
n——電動機(jī)的轉(zhuǎn)速（每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，rpm/min）
f——電源的頻率（交流電的工作頻率，Hz）
p——電動機(jī)的磁極對數(shù)（電動機(jī)制造完成后其磁極對數(shù)固定不變）
s——電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率（異步電機(jī)存在轉(zhuǎn)差率，同步電機(jī)轉(zhuǎn)差率為零）
變頻器是一種能夠把電壓和頻率固定不變的交流電轉(zhuǎn)換為電壓和頻率可變的交流電裝置，它的工作過程包括整流、平波、逆變等幾個階段。
整流階段
電動機(jī)使用變頻器的目的就是為了調(diào)速，并且降低啟動電流。變頻器為了產(chǎn)生可調(diào)的電壓和頻率，三相工頻（50Hz）交流電源首先經(jīng)過交流電（AC）到直流電（DC）的轉(zhuǎn)化，這個過程叫做“整流”。
平波和逆變階段
整流后的直流電壓中含有脈動的電壓（電流），為了抑制這種波動，我們使用電容或電感來吸收脈動電壓（電流）。
要實現(xiàn)電源電壓、頻率的改變必須先把電源轉(zhuǎn)變?yōu)榻频闹绷麟娫矗ㄕ鬟^程），而后利用電子半導(dǎo)體元器件如IGBT開關(guān)來控制輸出脈動電壓，產(chǎn)生的脈動電壓需經(jīng)過數(shù)字調(diào)制方法（PWM）等方式才能正確的轉(zhuǎn)化為需要的模擬正弦波輸出電壓，此過程實現(xiàn)了直流到交流的逆變以及輸出電壓、頻率的改變。
普通變頻器只能工作在電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)兩種工作狀態(tài)，并且電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩為一個方向，此種變頻器稱為兩象限變頻器，當(dāng)制動時，電動機(jī)產(chǎn)生的制動能量流向變頻器，但是變頻器的輸入端二極管不能將能量反饋到電網(wǎng)中，因此這種變頻器會設(shè)置專門的制動回路把能量消耗掉，也就是說兩象限變頻器的能量總是從電網(wǎng)流向變頻器。
為了實現(xiàn)電動機(jī)能量的雙向（電動和發(fā)動）流動，出現(xiàn)了四象限變頻器，它能夠使電機(jī)工作在正轉(zhuǎn)、減速制動、反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)制動四個狀態(tài)。四象限變頻器一方面可以調(diào)整輸入的功率因數(shù)，另一方面將電動機(jī)產(chǎn)生的能量回饋到電網(wǎng)中從而達(dá)到節(jié)能的效果。
變頻器不是隨處都能做到省電的目的，其節(jié)能主要表現(xiàn)在水泵和風(fēng)機(jī)上，作為電子電路，變頻器本身也會消耗電能，大概為額定功率的3%—5%，一臺1匹的變頻空調(diào)自身耗電也在20W左右，變頻器在工頻情況下運行具有節(jié)電作用，但是需滿足長時間運行、大功率負(fù)載（風(fēng)機(jī)或水泵等）、裝置本身具有節(jié)電功能這個三個條件。
