变频器工作原理.docx

变频器工作原理zhangting导语：变频器主要由整流、滤波、再次整流、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。变频器主要由整流沟通变直流、滤波、再次整流直流变沟通、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。1.电机的旋转速度为什么可以自由地改变？1:r/min电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm.例如：2极电机50Hz3000r/min4极电机50Hz1500r/min结论：电机的旋转速度同频率成比例本文中所指的电机为感应式沟通电机，在工业中所使用的大局部电机均为此类型电机。感应式沟通电机以后简称为电机的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值为2的倍数，例如极数为2，4，6，所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。另外，频率可以在电机的外面调节后再供应电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。n=60f/pn:同步速度f:电源频率p:电机极对数结论：改变频率和电压是最优的电机控制方法假如仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压过励磁，导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必需要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是即是电机的额定电压。例如：为了使电机的旋转速度减半，把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz，这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V2.当电机的旋转速度频率改变时，其输出转矩会如何？1:工频电源由电网提供的动力电源商用电源2:起动电流当电机开场运转时，变频器的输出电流变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大，而当使用变频器供电时，这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时，变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的，所以电机起动电流和冲击要小些。通常，电机产生的转矩要随频率的减小速度降低而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出讲明。通过使用磁通矢量控制的变频器，将改善电机低速时转矩的缺乏，甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。3.当变频器调速到大于50Hz频率时，电机的输出转矩将降低通常的电机是按50Hz电压设计制造的，其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速.T=Te,P60Hz时,X会相应减小对于电机来讲,T=KIX,K:常数,I:电流,X:磁通,因此转矩T会随着磁通X减小而减小.同时,小于50Hz时,由于IR很小,所以U/f=E/f不变时,磁通X为常.转矩T和电流成正比.这也就是为什么通常用变频器的过流才能来描绘其过载转矩才能.并称为恒转矩调速额定电流不变>最大转矩不变结论:当变频器输出频率从50Hz以上增加时,电机的输出转矩会减小.5.其他和输出转矩有关的因素发热和散热才能决定变频器的输出电流才能，进而影响变频器的输出转矩才能。载波频率:一般变频器所标的额定电流都是以最高载波频率,最高环境温度下能保证持续输出的数值.降低载波频率,电机的电流不会受到影响。但元器件的发热会减小。环境温度：就象不会由于检测到四周温度比拟低时就增大变频器保护电流值.海拔高度:海拔高度增加,对散热和绝缘性能都有影响.一般1000m以下可以不考虑.以上每1000米降容5%就可以了.6.矢量控制是如何改善电机的输出转矩才能的？1:转矩提升此功能增加变频器的输出电压主要是低频时，以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失，进而改善电机的输出转矩。$改善电机低速输出转矩缺乏的技术使用"矢量控制"，可以使电机在低速,如无速度传感器时1Hz对4极电机，其转速大约为30r/min时的输出转矩可以到达电机在50Hz供电输出的转矩最大约为额定转矩的150。对于常规的V/F控制，电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加，这就导致由于励磁缺乏，而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个缺乏，变频器中需要通过进步电压，来补偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做"转矩提升"1。转矩提升功能是进步变频器的输出电压。然而即使进步很多输出电压，电机转矩并不能和其电流相对应的进步。由于电机电流包含电机产生的转矩分量和其它分量如励磁分量。"矢量控制"把电机的电流值进展分配，进而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量如励磁分量的数值。"矢量控制"可以通过对电机端的电压降的响应，进展优化补偿，在不增加电流的情况下，允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。