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變頻器工作原理

2022-02-14 11:37:40 來源:接近開關 作者:上海定宸小編 瀏覽:223
[導讀]: DC-燃氣輪機振蕩電路-燃氣輪機;變壓器(隔離、變換)-gt;交流輸出方波信號發生器采用與方波波形相似的正弦振蕩器和準正弦于長城波形,使直流電在50Hz頻率處突然變化,上下變化量約為5V方波;信號放大器之后,突變擴大到12V左右;通過變壓器升壓至220V如何將直流電轉換成交流電有三種方法:1.直流電源驅動直流電動機--機械傳動至交流發電機產生交流電;這是**古老的方法之一,但仍有一些人使用。它的特點是成本低,易于維護。目前,它仍用于大功率變換。(二)使用振蕩
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  DC-燃氣輪機振蕩電路-燃氣輪機;變壓器(隔離、變換)-gt;交流輸出

  方波信號發生器采用與方波波形相似的正弦振蕩器和準正弦于長城波形,使直流電在50Hz頻率處突然變化,上下變化量約為5V方波;信號放大器之后,突變擴大到12V左右;通過變壓器升壓至220 V

  如何將直流電轉換成交流電

  有三種方法:

  1.直流電源驅動直流電動機--機械傳動至交流發電機產生交流電;這是**古老的方法之一,但仍有一些人使用。它的特點是成本低,易于維護。目前,它仍用于大功率變換。

 ?。ǘ┦褂谜袷幤鳎茨孀兤鳎┈F市;這是一種成本較高的比較先進的方法,主要用于低功率轉換;

  3.機械振蕩器轉換器的原理是使直流電流斷續。通過變壓器后,可在變壓器的二次側輸出交流電。這是一種老辦法,基本上已經消除了。

  現在日本發現了一種可以轉化的有機物質

  交流電是指電壓或電流幅值在0左右振蕩,即有正、負兩種,而且方向會改變,不一定是正弦的。

  直流電不是恒定的,它的幅值也可以改變,但它不會改變方向。也就是說,常數是正的或常數是負的。

  在逆變器中,不能單獨使用可控硅。它只起開關的作用。它必須由振蕩電路控制得到方波型交流電,然后經過電壓變換和濾波得到純正弦波交流電。

  UPS電源(uniterruptIBle power system不間斷電源system)使用逆變電路,即直流電驅動a振蕩器產生交流振蕩,一般結果為方波。如果用濾波電路消除50Hz的諧波,則可獲得純50Hz交流電。

  逆變器1

  1.1變頻技術概念

  1.常用調速方式:變極調速,定子調壓調速、滑動離合器調速

  2.變頻技術的概念是將直流變換為不同頻率的交流,或將交流變換為直流再變換為不同頻率的交流,或將直流變換為交流再變換為直流等技術的總稱。特點:電能不變,只有頻率變化。

  3、變頻技術的發展是為適應交流電機無級調速的需要而誕生的。自20世紀60年代電力電子技術以來,計算機技術和自動控制技術飛速發展,電氣傳動技術正面臨一場革命,即交流調速取代直流調速,計算機數字控制技術取代模擬控制技術已成為發展趨勢。電動機變頻調速技術是節約用電、改善工藝流程、改善產品質量和環境、喪失技術進步的主要手段之一。變頻調速以其優良的起動和制動性能、**率、高功率因數和節電效果而得到廣泛應用。

  變頻調速技術是一項強弱電混合與機電一體化的綜合技術,它不僅處理巨大電能(整流器和逆變器)的轉換,而且處理信息的收集、交換和傳輸。因此,其常用技術必須分為成功率和控制兩部分。前者是解決高壓大電流的技術問題,后者是解決控制模塊的軟硬件開發問題

  4.變頻調速的主要發展方向

 ?。?) 實現對高水平的控制

 ?。?)開發透明劑清潔電能

 ?。?)減小設備的大小

 ?。?)高速的數字控制

 ?。?)模擬器和計算機輔助設計(CAD)技術

  1.2變頻技術的類型和用途

  1.頻率轉換技術的類型主要具有以下內容

 ?。?)交叉路口 - 直流轉換技術(即整流技術)整流元件的電源轉換。

 ?。?)通過改變電力電子器件改變直直變頻技術(即,斬波技術)變化脈沖頻率或寬度,從而實現調整DC平均電壓的目的。

 ?。?)直接變頻技術(即逆變器)利用電源開關將DC電力轉換為不同頻率的交流電。

 ?。?)有趣的交替變頻技術(即相移技術),實現AC非接觸式觸點的開關,壓力控制,調光,調速等的目的電力電子器件電力電子器件

  2.變頻技術的主要用途

 ?。?)標準50Hz電源對頻率,電壓波形和幅值和電網干擾具有高要求。

 ?。?)不間斷電源(不間斷電源)當電源斷電時,電池的直流電反轉變為50HzAC并臨時由設備供電。

 ?。?)中頻裝置廣泛用于金屬冶煉,電感加熱和機械部件硬化。

 ?。?)變頻速度產生頻率和電壓可調電源。

 ?。?)節能減少

  1.3常見電力電子器件

  1)晶閘管(SCR)沒有自轉能力,并且當逆變器反轉時,必須設定換流電路,導致復雜的電路結構,增加逆變器的成本。然而,由于大量的組件容量,在1000kVA超過1000kVA的大容量逆變器中獲得了廣泛的應用。

  2)門極可關斷晶閘管)可以通過柵極信號控制導通和轉彎。它使用門口獲得自動轉向能力,屬于全控制裝置,沒有換流電路。它逐漸被替換SCR。

  3)功率晶體管(GTR)是具有自轉能力的優點的高反應晶體管,并且具有短的開關時間,飽和壓力降低和安全工作區域。它廣泛用于電源轉換裝置,如直流電機調速,中頻電源。主要用作在高電壓大電流中運行的開關,通常是模塊化的。

  4)(功率場效應管(MOSFET)執行導通并根據柵極電壓的電場效應單極晶體管關閉。它具有強大的自斷能力,駕駛功率小,工作速度高,近次故障,安全工作區寬度。用于小容量逆變器。

  3)功率晶體管(GTR)主要特點:

  可以使用輸出電壓脈寬調制模式

  載波頻率降低(切換時間越長)1.2-1.5kHz

  電流波形高次諧波很大,噪聲大。

  與功率頻率操作相比,輸出扭矩略微降低。

  5)絕緣柵雙極晶體管絕緣柵雙極晶體管絕緣柵雙極晶體管GTR和p-MOSFET的優點是輸入阻抗的優點,開關速度快,驅動電路簡單,正電壓低,可以承受高電壓大電流等。優勢。它目前在新的中小容量逆變器中使用它。適用于高壓直接轉矩控制-IGBT。

  6)智能功率模塊(IPM)是集成模塊,其集成到同一包裝中的相同包裝中,及其驅動電路,保護電路等。目前,更多IGBT是一個是高功率開關設備的模塊,設備模塊集成電流傳感器,可以檢測過電流和短路電流。具有過電流保護,過載保護和防止驅動電流電壓不足。

  電流型中間環節采用大電感作為儲能環節,無功功率由電感進行緩沖。再生的能量直接反饋給電網。

  電壓型中間環節采用大電容作為儲能環節,對負荷的無功功率進行緩沖。無功能量很難反饋給交流電網。

  2.3變頻器的額定值和頻率指標。

  1.輸入端的額定值。

  這主要是由于電壓容量和相數較小造成的。

  380V/50Hz,三相,用于家用設備。

  230V/50Hz或60 Hz,三相,主要用于進口設備。

 ?。?00230V)/50Hz,主要用于家用電器。

  2.輸出側的額定值。

 ?。?)**大輸出電壓UN。

 ?。?)**大輸出電流IN長時間通過。

 ?。?)產量SN=Unin。

 ?。?)配備馬達容量Pn=SNeta;Mcosphi。

 ?。?)過載能力是指輸出額定電流的允許范圍和時間。大多數變頻器的規格為150%IN、60S、180%IN、0.5s。

  3.頻率指標。

 ?。?)頻率范圍內的**高頻率和**低頻率之差。**低為0.10~1HZ,**高為120~650Hz。

 ?。?)頻率精度是指變頻器輸出頻率的精度。

 ?。?)頻率分辨率是指輸出頻率的**小變化。

  2.4變頻器主電路。

  變頻器主電路主要由整流電路、中間直流電路和逆變器組成。

  交直部分。

 ?。?)整流電路由VD1~VD6三相不可控全橋組成。

 ?。?)除濾波外,濾波電容器CF還在整流電路和逆變電路之間去耦以消除相互干擾。

 ?。?)限流電阻器RL和開關SL限制充電電流CF,充電電流通常通過開關連接到短路電阻器。

  直接正交部分。

  主要內容如下:(1)逆變器VT1~VT6由逆變橋組成,逆變橋是變頻器與核心部分的紐帶。

 ?。?)續流二極管VD7~VD12函數:

  電機為感性負載,無功分量返回到直流電源以提供通道。(頻率降低時的再生制動狀態)。

 ?。?)緩沖電路。

  它由C01、C06、R01~R06和VD01~VD06組成。R01~R06限制逆變器開啟時的C01~C06放電電流。另一方面,VD01~VD06使得逆變管R01~R06在判斷過程中無效。

  制動電阻和制動單元。

  制動電阻Rb消耗再生到直流電路的能量。

  制動單元VTB通過RB放電電流IB的控制流。

  三相交流異步電動機的轉速是。

  可以看出,在轉差率S變化不大的情況下,可以認為在調整電機定子的工頻時,電機的轉速與變化大致成正比。如果均勻改變電機電源的頻率f,則可以平滑地改變電機的速度。

  將直流電轉換為交流電的過程稱為逆變器,完成逆變器功能的器件稱為逆變器,它是變頻器的重要組成部分。

  補充:逆變器件的工作條件。

  1.能承受足夠的電壓和電流。

  UL=513V,UM=537V后,U線電壓=380V,三相全波整流??紤]到電感反饋能量和負載動能的影響,開關器件的電壓應在1000V以上。

  當電流PN=150kW,IN=250A,IM=353A時,考慮過載能力,開關器件的允許電流應大于700A。

  二.。允許頻繁連接和斷開

  實際上,逆變過程是多個開關器件交替導通并長時間反復關斷的過程,這是接觸式開關器件無法實現的。它必須依靠無觸點開關(半導體開關器件),而且無觸點開關不容易承受足夠的電壓和電流。因此,變頻器的出現比異步電動機晚了一百年。

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