變頻驅(qū)動(VFD)是利用變頻技術(shù)和微電子技術(shù),通過改變電機(jī)工作功率頻率來控制,交流電機(jī)功率的一種交流電機(jī)功率控制裝置。變頻器主要由整流器(交流變直流)、濾波器、變頻器(直流變交流)、制動單元、驅(qū)動單元和檢測單元組成。變頻器通過內(nèi)部IGBT開關(guān)調(diào)節(jié)輸出電源的電壓和頻率,根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要提供所需的功率電壓,達(dá)到節(jié)能調(diào)速的目的。此外,變頻器還具有過流、過電壓、過載保護(hù)等多種保護(hù)功能。隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高,變頻器得到了廣泛的應(yīng)用。
變頻器的工作原理的概述 主電路是電源轉(zhuǎn)換的一部分,為異步電動機(jī)提供電壓調(diào)節(jié)和頻率控制功率。變頻器的主電路一般可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流轉(zhuǎn)換為交流的變頻器,而直流回路的濾波則是電容器。電流型是將電流源的直流轉(zhuǎn)換為交流的變頻器,由三部分組成,將電源轉(zhuǎn)換為直流電源的“整流器”,吸收變頻器和逆變器產(chǎn)生的電壓紋波的“平波電路”。
整流器大量的使用是二極管變換器,將電源轉(zhuǎn)換為直流電源。兩套晶體管轉(zhuǎn)換器也可以用來形成可逆轉(zhuǎn)換器,由于它們的可逆功率方向可以再生。平波回路在整流后的直流電壓中,它包含電源脈沖電壓的6倍。此外,變頻器產(chǎn)生的脈沖電流也會改變直流電壓。為了抑制電壓波動,采用電感和電容來吸收波動電壓(電流)。當(dāng)設(shè)備容量小時,如果電源和主電路元件有剩余,可以采用簡單的無電感平波電路。 變頻器 與整流器相反,變頻器將直流功率轉(zhuǎn)換為所需頻率的交流功率。三相交流輸出可以通過在指定的時間開關(guān)6個開關(guān)設(shè)備獲得。以電壓型PWM變頻器為例,給出了開關(guān)時間和電壓波形。 對異步電動機(jī)控制電路電源(電壓、頻率可調(diào))的主電路提供控制信號電路,它有“操作電路的頻率、電壓、電流檢測電路的主電路,電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測電路、運(yùn)算電路的控制信號放大驅(qū)動電路,和變頻器和電動機(jī)的保護(hù)電路。
(1)操作電路:將檢測電路的電流和電壓信號與外部轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等指令進(jìn)行比較,確定變頻器的輸出電壓和頻率。 (2)電壓、電流檢測電路:電壓、電流檢測電路與主電路電勢分離。 (3)驅(qū)動電路:驅(qū)動主電路的電路。它與控制電路隔離,使主電路元件處于開/關(guān)狀態(tài)。 (4)速度檢測電路:將安裝在異步電機(jī)軸機(jī)上的速度檢測器(PLG)的信號作為速度信號,發(fā)送到運(yùn)行回路。根據(jù)指令和操作,電機(jī)可按指令速度運(yùn)行。 (5)保護(hù)電路:檢測主電路的電壓和電流。如出現(xiàn)過載或過電壓等異常,可防止變頻器和異步電動機(jī)的損壞。