變頻器的工作原理

時間 2022-03-24 09:26:44

1樓:匿名使用者

轉矩提公升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓,電機轉矩並不能和其電流相對應的提高。 因為電機電流包含電機產生的轉矩分量和其它分量(如勵磁分量)。

"向量控制"把電機的電流值進行分配,從而確定產生轉矩的電機電流分量和其它電流分量(如勵磁分量)的數值。 "向量控制"可以通過對電機端的電壓降的響應,進行優化補償,在不增加電流的情況下,允許電機產出大的轉矩。此功能對改善電機低速時溫公升也有效。

變頻器基礎原理知識 1.變頻器基礎 1: vvvf ��是 variable voltage and variable frequency 的縮寫,意為改變電壓和改變頻率,也就是人們所說的變壓變頻。

2: cvcf ��是 constant voltage and constant frequency 的縮寫,意為恆電壓、恆頻率,也就是人們所說的恆壓恆頻。 我們使用的電源分為交流電源和直流電源,一般的直流電源大多是由交流電源通過變壓器變壓,整流濾波後得到的。

交流電源在人們使用電源中佔總使用電源的95%左右。 無論是用於家庭還是用於工廠,單相交流電源和三相交流電源,其電壓和頻率均按各國的規定有一定的標準,如我國大陸規定,直接使用者單相交流電為220v,三相交流電線電壓為380v,頻率為50hz,其它國家的電源電壓和頻率可能於我國的電壓和頻率不同,如有單相100v/60hz,三相200v/60hz等等,標準的電壓和頻率的交流供電電源叫工頻交流電。 通常,把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作「變頻器」。

為了產生可變的電壓和頻率,該裝置首先要把電源的交流電變換為直流電(dc),這個過程叫整流。 把直流電(dc)變換為交流電(ac)的裝置,其科學術語為「inverter」(逆變器)。 一般逆變器是把直流電源逆變為一定的固定頻率和一定電壓的逆變電源。

對於逆變為頻率可調、電壓可調的逆變器我們稱為變頻器。 變頻器輸出的波形是模擬正弦波,主要是用在三相非同步電動機調速用,又叫變頻調速器。 對於主要用在儀器儀表的檢測裝置中的波形要求較高的可變頻率逆變器,要對波形進行整理,可以輸出標準的正弦波,叫變頻電源。

一般變頻電源是變頻器**的15--20倍。 由於變頻器裝置中產生變化的電壓或頻率的主要裝置叫「inverter」,故該產品本身就被命名為「inverter」,即:變頻器。

變頻器也可用於家電產品。使用變頻器的家電產品中,不僅有電機(例如空調等),還有螢光燈等產品。 用於電機控制的變頻器,既可以改變電壓,又可以改變頻率。

但用於螢光燈的變頻器主要用於調節電源供電的頻率。 汽車上使用的由電池(直流電)產生交流電的裝置也以「inverter」的名稱進行**。 變頻器的工作原理被廣泛應用於各個領域。

例如計算機電源的供電,在該項應用中,變頻器用於抑制反向電壓、頻率的波動及電源的瞬間斷電。 2. 電機的旋轉速度為什麼能夠自由地改變?

n = 60f/p(1-s)  ��n: 電機的轉速 ��f: 電源頻率 ��p:

電機磁極對數 s:電機的轉差率 電機的轉速 = 60(秒)*頻率(hz)/電機的磁極對數 - 電機的轉差率 電機旋轉速度單位:每分鐘旋轉次數,rpm/min也可表示為rpm �� 電機的旋轉速度同頻率成比例 同步電機的轉差矩為0,同步電機的轉速 = 60(秒)*頻率(hz)/電機的磁極對數 非同步的轉速比同步電機的轉速低。

例如:4極三相步電機 60hz時 低於 1,800 [r/min] �� 4極三相非同步電機 50hz時低於 1,500 [r/min] 本文中所指的電機為感應式交流電機,在工業領域所使用的大部分電機均為此型別電機。 感應式交流電機(以後簡稱為電機)的旋轉速度近似地確決於電機的極對數和頻率。

由電機的工作原理決定電

家用電器上「好店123」呀!

2樓:匿名使用者

s350變頻器在空壓機節能改造上的應用

一、空壓機工作原理

空氣壓縮機是一種利用電動機將氣體在壓縮腔內進行壓縮並使壓縮的氣體具有一定壓力的裝置。在工業生產中有著及其廣泛的應用,在各種行業中它擔負著為工廠中所有氣動元件,各種氣動閥門提供氣源的職責。因此,空壓機執行狀況的好壞直接影響工廠的生產工藝。

空壓機的的種類很多(主要分為螺桿式,活塞式,其中螺桿式應用最廣),但其供氣的控制方式都是採用加、解除安裝的方式。

◎活塞式空壓機工作原理

活塞式空壓機是由電動機帶動皮帶輪通過聯軸器直接驅動曲軸,帶動連桿與活塞桿,使活塞在壓縮機氣缸內作往復運動,完成吸入、壓縮、排出等過程,將無壓或低壓氣體公升壓,並輸出到儲壓罐內。其中,活塞元件,活塞與汽缸內壁及汽缸蓋構成容積可變的工作腔,在曲柄連桿帶動下,在汽缸內作往復運動以實現汽缸內氣體的壓縮。

◎螺桿式空壓機工作原理

螺桿式空壓機是由一對相互平行嚙合的陰陽轉子(或稱螺桿)在氣缸內轉動,使轉子齒槽之間的空氣不斷地產生週期性的容積變化,空氣則沿著轉子軸線由吸入側輸送至輸出側,實現螺桿式空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過程。空壓機的進氣口和出氣口分別位於殼體的兩端,陰轉子的槽和陽轉子的齒被主電機驅動而旋轉。

二、空壓機節能改造的必然性

由於空壓機不排除在滿負荷狀態下長時間執行的可能性,所以,選型時只能按最大需求來確定電機容量,造成空壓機系統餘量一般偏大。傳統空壓機都採用星三角降壓啟動,但工頻啟動時電流仍然能達到額定電流的2~3倍,衝擊大,會影響到電網的穩定性。且大多數空壓機是連續執行,由於一般空壓機的電機本身不能根據壓力需求的變動來實現降速,使電機輸出功率與現場實際壓力需求量相匹配,導致在用氣量少的時候仍然要空載執行,造成巨大的電能浪費。

據統計,空壓機佔大型工業裝置(風機、水幫浦、鍋爐等)幾乎所有的耗電量的15%。空壓機的節能改造勢在必行 。

另外,空壓機還存在以下幾個問題:

1、氣壓超過上限壓力時空壓機解除安裝及解除安裝後電機空轉浪費大量的電能。

2、頻繁加解除安裝造成對電網的衝擊,同時也造成機械的磨損加大,縮短機械壽命。

3、氣量無法保持恆壓。當用氣量不斷變化時,供氣壓力不可避免產生波動,使用氣精度達不到工藝要求,影響生產效率及產品品質。

綜上所述:若能採用變頻調速技術,當流量需要量減少時,就可以降低電動機的轉速,從而較大幅度減小電動機的執行功率,實現節能的目的。

三、s350變頻恆壓控制系統

1、系統特點

s350變頻調速系統將管網壓力作為控制物件。壓力值由變頻器面板給定(s350有多種給定通道),可根據用氣裝置的實際需要,在空壓機的最高允許工作壓力內自由設定。裝在儲氣罐出氣口的壓力變送器將儲氣罐的壓力轉變為4~20ma電流訊號送給s350內建pid調節器,與壓力給定值進行比較,並根據差值的大小控制變頻器的輸出頻率,調整電動機的轉速,從而使實際壓力始終維持在給定壓力。

s350內建pid具有穩定性高、除錯簡單的特點。

2、節能效果

採用該系統改造後,壓縮機組的供氣量與系統所需量動態匹配,壓縮機電機轉速會隨著系統用氣量的不同而進行調節,避免了電機空轉以及頻繁的加解除安裝所帶來的能量損耗,電機的輸入功率大大降低,節電效果顯著。對於對空氣機來說,供氣量q 與轉速n 成正比,氣壓f與轉速n的二次方成正比,而軸功率與轉速n 的三次方成正比,見下表:

頻率值hz 50 45 40 35 30 25

供氣量q% 100 90 80 70 60 50

氣壓f% 100 81 64 49 36 25

軸功率p% 100 73 51 34 22 13

理論節電率n% 0 27 49 66 78 87

一般來說,對於連續用氣的空壓機系統,隨用氣量的變化,電動機執行頻率在25-50hz 之間動態調節,除去電機及其它損耗,系統的節電率可達18%~35%。

3、綜合效益

①執行成本降低:空壓機的執行成本由三項組成:初始採購成本、維護成本和能源成本。

其中能源成本大約佔壓縮機執行成本的70%。通過降低能源成本30%,再加上變頻起動後對裝置的衝擊減少,維護和維修量也跟隨降低,所以執行成本將大大降低。

②提高壓力控制精度:變頻控制系統具有精確的壓力控制能力。通過使空壓機的空氣壓力輸出與使用者空氣系統所需的氣量相匹配,可以使管網的系統壓力保持恆定,有效地提高了供氣的質量。

③延長壓縮機的使用壽命:變頻器有軟啟動功能,可減少起動時對壓縮機和機械部件所造成的衝擊,增強系統可靠性,延長壓縮機使用壽命。同時減少空壓機啟動對電網的衝擊。

四、變頻系統設計中注意事項

1、空壓機是大轉動慣量負載,很容易引起v/f控制方式的變頻器在啟動時出現過電流,因此應選用大啟動轉矩、過載能力強的向量變頻器。s350系列的過載能力達到180%,啟動轉矩0.5hz可輸出150%,可保證裝置可靠穩定地執行及恆壓供氣的連續性。

以江門某廠例項:該廠使用凱撤牌空壓機、電機22kw,配s350 22kw通用向量型變頻器。設定加速時間為15s、減速時間為6s,在0.

7mpa時仍然能正常啟動執行(上限0.8mpa)。

啟動壓力 啟動電流a 執行電流a

0mpa 36 33

0.6mpa 42 38

0.7mpa 60 55

2、空壓機不允許長時間低頻執行,若空壓機轉速過低,一方面會使空壓機的工作穩定性變差,另一方面也使缸體的潤滑條件變差、磨損加大,進而導致噴油現像。所以,空壓機工作的下限頻率應不低於20hz,且減速時間應盡量短。s350電壓波動範圍±15%、耐壓高、減速時間短,可避免因減速時間過長而產生的噴油現象。

3、在滿足生產工藝的要求下,壓力設定越低越好。因為空壓機的壓力越高,所需電動機軸功率就越大,耗電量就越多。

4、出氣口釋放閥全部關閉,取消用出氣口釋放閥調節供氣量的方式,以避免由此導致的電能浪費。

五、s350空壓機改造功能參數列:

功能碼 功能說明 設定值 功能備註

f0.00 控制模式選擇 0 向量控制

f0.01 啟停訊號選擇 1 端子啟停

f0.03 主頻率源選擇 8 pid

f0.11 上限頻率設定 50 hz

f0.14 下限頻率設定 20 hz

f0.15 下限頻率作用 1 根據實際需要設定

f0.18 加速時間 依機型設定

f0.19 減速時間 依機型設定

f2.01 電機額定功率 保留 根據電機銘牌設定

f2.02 電機額定頻率 保留

f2.03 電機額定轉速 保留

f2.04 電機額定電壓 保留

f2.05 電機額定電流 保留

f2.11 電機引數辨識 1 完整調諧

f4.10 節能執行 1 自動節能執行

f5.00 mi1端子功能選擇 1 正轉執行(fwd)

f5.18 ci下限對值 0.0-20ma 根據實際需要設定

f5.19 ci下限對應設定 0.0-100%

f5.20 ci上限值 0.0-20ma

f5.21 ci上限對應設定 0.0-100%

f5.22 ci輸入濾波時間 0.00s-10.00s

f9.00 pid給定源選擇 0 鍵盤給定

f9.01 鍵盤預置pid給定 0.0-100% 根據實際需要設定

f9.02 pid反饋源選擇 1 模擬通道ci反饋

f9.03 pid輸出特性 0 根據實際需要設定

f9.04 比例增益 0.0-100

f9.05 積分時間 0.01s-10.00s

f9.06 微分時間 0.00s-10.00s

f9.07 取樣週期 0.01s-10.00s

f9.08 pid控制偏差極限 0.00s-10.00s

變頻器工作原理 變頻器工作原理演示

動力電是每秒頻率50hz,比方這時電動機是50轉,每hz一轉,用變頻器將動力電源50hz頻率降為20hz,這時,電機只能轉20轉。如變頻器將頻率調節為5hz,這時電機只能轉5轉。這時電能節省了,不然,電機始終轉50轉,如果需要5轉速度,需用減速機或皮帶輪降低到5轉,但電機還是花費50轉得電能。這樣講...

變頻器工作原理,變頻器的工作原理是什麼?

非同步電機的轉速方程是n 60f 1 s p,其中n為電動機的轉數,f為電源頻率,s為轉差率,p為定子旋轉磁場的極對數,所以從這個公式就可以看出,要想改變電動機的轉速,可以改變f,s,p這三個量中的任意乙個,就能夠實現調速,其中改變電源頻率f是比較方便和有效的方法 具體為啥我就不講了 只要改變了電源...

變頻器原理

它的原理是由整流,濾波,再次整流。制動單元,驅動單元,檢測單元微處理單元等組成的 原文摘自 變頻器主要由整流 交流變直流 濾波 再次整流 直流變交流 制動單元 驅動單元 檢測單元微處理單元等組成的。1.電機的旋轉速度為什麼能夠自由地改變?1 r min 電機旋轉速度單位 每分鐘旋轉次數,也可表示為r...

變頻器的組成和原理

開啟變頻器你會發現裡面有以下元件 逆變模組 整流模組 整流橋 控制板 驅動板 主迴路板 電源板 分線板 制動電阻 電解電容器 金屬膜電容器 電阻器 繼電器 接觸器 快速熔斷器 rs485介面 rs232介面 電流感測器 散熱風機 散熱器 充電電阻 光耦 溫控開關 電源厚膜元件 頻率厚膜元件 缺相厚膜...

變頻器為什麼會產生諧波?他的工作原理

變頻器諧波是變頻器執行過程中,需要對輸入電源用大功率二極體整流 或電晶體 逆變模組 進行逆變 在其逆變過程中,在輸入輸出迴路產生的高次諧波 變頻器諧波對供電系統 負載及其他鄰近電氣裝置產生干擾。變頻器輸入端諧波產生機理 變頻器的主電路一般為交一直一交組成,外部輸入380v 50hz的工頻電源經三相橋...