變頻器是通過什么來實現變頻功能的?
發布人:遼寧國辰 發布時間:2022-09-05 點擊次數:2
變頻器既能單獨控制三相異步電機,也能搭配PLC、觸摸屏等設備,利用集成控制的方法對三相電機精準控制。作為驅動電機的設備,變頻器最大的作用就是把交流電的固定頻率(50赫茲)改成可調頻率(0-400赫茲)輸入到電機里,達到隨意調節電機轉速的目的。變頻器說白了就是一個電源頻率的變換器,接下來詳細介紹一下變頻器是通過什么來實現變頻功能的。
變頻器工作的過程挺復雜,不過其實原理挺簡單,主要就是根據一個式子來的(n0=60f/p)。在這個式子里我們能看到,只要電源頻率可以調節,那么電機的轉速n0也就可以調節了。而且三相異步電機里轉子轉速通常是比電機同步轉速低一些的,如此一來就可以調節電機的轉子轉速了。其實這個原理很早之前我們就知道,在電機被發明到現在這么長的時間里,之前技術達不到變換電源頻率的目的。在上世紀七八十年代的時候,大功率晶體管和超大規模微處理器出現之后,變頻器的技術才越來越發展起來。
因為變頻器變化頻率的過程是很復雜的,在這就和大家說個大概,讓大家能簡單的掌握一下,要是感興趣想要了解更多的朋友,可以找一些專業的書來好好研究。
變頻器的電路主要有主電路和控制電路兩個部分,為了更好的說明白變頻器是怎么實現變頻的,下面重點講解主電路的實現方法。主電路通常有三個部分組成,它們是:交直電路部分(包含整流電路、濾波電路等)、能耗電路部分(主要是制動的時候用)、直交逆變部分。
大家弄懂主電路里面的六個絕緣柵功率管(IGBT)是怎么工作的,就很容易明白變頻器是怎么變頻的了。想要把問題簡單化,可以用單向逆變橋的工作過程做例子,一個周期為T,在前半程的時候,控制電路利用驅動電路向絕緣柵功率管的柵極發送控制信號的時候,V1和V4連通,V2和V3斷開,這時輸出電壓Uab為正;反之在周期后半程,V1和V4斷開,V2和V3連通,輸出電壓Uab為負。通過微處理器(MCU)控制,負載的Rab端能持續不斷的這么交替,因為周期T和脈沖寬度都是由控制器設定,所以就可以改變輸出頻率,進而實現三相異步電機的調速。上面講的是4個逆變管子的,要是6個的話,原理是相同的。