變頻器的分類與特點

1、變頻器的分類與特點變頻器技術與應用變頻器的分類與特點1.1根據變頻器的變流環(huán)節(jié)的不同進行分類（1）交直交流變頻器交直交變頻器是先將頻率固定的交流電“整流”成直流電,再把直流電“逆變”成頻率任意可調的三相交流電,又稱間接式變頻器。目前應用廣泛的通用型變頻器都是交直交變頻器。（1）交交變頻器交交變頻器就是把頻率固定的交流電直接轉換成頻率任意可調的交流電,而且轉換前后的相數相同,又稱直接式變頻器。交交變頻器采用晶閘管作為主功率器件,在軋機和礦井卷揚機傳動方面有很大的需求。晶閘管的最大優(yōu)點就是開關功率大(可達5000V/5000A),適合于大容量交流電動機調速系統(tǒng)。同時,大功率晶閘管的生產技術和功能技

2、術相當成熟,通過與現(xiàn)代交流電動機控制理論的數字化結合,將具有較強的競爭力。目前,交交變頻器主要與大功率電動機配套使用,其在冶金、煤炭等行業(yè)中已廣泛推廣應用。2.根據直流電路的儲能環(huán)節(jié)(或濾波方式)分類（1）電壓型變頻器電壓型變頻器的儲能元件為電容器,其特點是中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件采用大電容,負載的無功功率將由它來緩沖,直流電壓比較平穩(wěn),直流電源內阻較小,相當于電壓源,故稱電壓型變頻器,常用于負載電壓變化較大的場合。中、小容量變頻器以電壓型變頻器為主（2）電流型變頻器電流型變頻器的儲能元件為電感線圈,因此其特點是中間直流環(huán)節(jié)采用大電感作為儲能環(huán)節(jié),緩沖無功功率,即扼制電流的變化,使電壓接近正弦波

3、。由于該直流內阻較大,故稱電流型變頻器電流型變頻器的特點(優(yōu)點)是能扼制負載電流頻繁而急劇的變化。常用于負載電流變化較大的場合,如頻繁加、減速的大容量電動機的傳動,或者是大容量風機和泵類的節(jié)能調速3.根據電壓的調制方式分類1)正弦波脈寬調制(SPWM)變頻器正弦波脈寬調制變頻器是指輸出電壓的大小是通過調節(jié)脈沖占空比來實現(xiàn)的,且載頻信號用等腰三角波,而基準信號采用正弦波。中、小容量的通用變頻器幾乎全都采用此類變頻器SPWM變頻器的功率因數高,調節(jié)速度快;輸出電壓和電流波形接近正弦波,改善了由矩形波引起的電動機發(fā)熱、轉矩降低等電動機運行性能,適用于單臺或多臺電動機并聯(lián)運行、動態(tài)性能要求高的調速系統(tǒng)

4、2)脈幅調制(PAM)變頻器脈幅調制變頻器是指將變壓與變頻分開完成,即在把交流電整流為直流電的同時改變直流電壓的幅值,而后將直流電壓逆變?yōu)榻涣麟姇r改變交流電頻率的變壓變頻控制方式。在脈幅調制控制方式下,逆變器只負責調節(jié)輸出頻率,而輸出電壓的大小是通過調節(jié)直流電壓幅值來實現(xiàn)的,如相控整流器或者直流斬波器。在這種方式下,當系統(tǒng)在低速運行時,諧波和噪聲都比較大4.根據輸入的電源的相數分類(1)三進三出變頻器變頻器的輸入側和輸出側都是三相交流電,絕大多數變頻器屬此類。(2)單進三出變頻器變頻器的輸入側為單相交流電,輸出側是三相交流電,俗稱“單相變頻器”。該類變頻器通常容量較小,且適合在單相電源情況下使

5、用,如家用電器里的變頻器均屬此類。在許多場合需使用三相交流電動機,但現(xiàn)場卻只有單相電源,而要安裝三相電源非常困難，因此可以將這種變頻器應用在需要三相交流電源而現(xiàn)場只有單相交流電源的場合。5.根據負載轉矩特性分類(1)P型機變頻器適用于變轉矩負載的變頻器。(2)G型機變頻器適用于恒轉矩負載的變頻器。(3)P/G合一型變頻器同一種機型既適用于變轉矩負載,又適用于恒轉矩負載。同時,在變轉矩方式下,其標稱功率大一擋。6.根據應用場合分類(1)通用變頻器通用變頻器的特點是其通用性,可應用在標準異步電動機傳動、工業(yè)生產及民用、建筑等各個領域。通用變頻器的控制方式,已經從最簡單的恒壓頻比控制方式向高性能的矢

6、量控制、直接轉矩控制等方向發(fā)展。(2)專用變頻器專用變頻器的特點是其行業(yè)專用性,它針對不同的行業(yè)特點集成了可編程序控制器及很多硬件外設,可以在不增加外部板件的基礎上直接應用于行業(yè)中。比如,恒壓供水專用變頻器就能處理供水中變頻與工頻切換、一拖多控制等類似的還有紡織專用變頻器解決擺頻和計長等問題、張力專用變頻器解決收卷和放卷的恒張力問題、電梯專用變頻器解決曳引機和門機的問題等,具體可以參見第3章中相關內容。7.根據系統(tǒng)應用分類(1)部件級變頻器部件級變頻器又稱元器件級變頻器,如西門子的V20系列變頻器,能夠非常方便地當作電氣元器件來實現(xiàn)其調速功能。(2)工程型變頻器工程型變頻器又稱自動化級變頻器,

7、如西門子的S120系列、ABB的ACS800系列、AB的PowerFlex7系列。1.2變頻器的技術規(guī)范1.輸入側的額定數據變頻器輸入側的額定數據包括以下內容。1)輸入電壓UIN即電源側的電壓。在我國,低壓變頻器的輸入電壓通常為380V(三相)和220V(單相)。此外,變頻器還對輸入電壓的允許波動范圍作出規(guī)定,如10%、-15%+10%等。2)相數,如單相、三相。3)頻率fIN即電源頻率(常稱工頻),我國為50Hz。頻率的允許波動范圍通常規(guī)定在5%范圍。2.輸出側的額定數據1)額定電壓UN因為變頻器的輸出電壓要隨頻率而變,所以,UN定義為輸出的最大電壓。通常它總是和輸入電壓UIN相等的2)額定電流IN變頻器允許長時間輸出的最大電流。3)額定容量SN由額定線電壓UN和額定線電流IN的乘積決定,即4)容量PN在連續(xù)不變負載中,允許配用的最大電動機容量。必須注意:在生產機械中,電動機的容量主要是根據發(fā)熱狀況決定的。在變動負載、斷續(xù)負載及短時負載中,只要溫升不超過允許值,電動機是允許短時間(幾分鐘或幾十分鐘)過載的,而變頻器則不允許。所以