變頻器工作原理

日期：11/7/2012 5:14:23 PM 點(diǎn)擊： tag：變頻器工作原理

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變頻器活躍與各行各業(yè)，發(fā)揮著不可替代的作用。對于這么重要的一種設(shè)備，那么變頻器工作原理是怎樣的呢？想要知道變頻器工作原理就跟著小編一起來吧！

下面我們就控制方式和控制技術(shù)原理兩方面為大家說明變頻器工作原理！
1、變頻器工作原理之基本控制方式（V/F控制）
由電機(jī)同步轉(zhuǎn)速公式：n=60f/P（P為極對數(shù)）可知通過改變頻率f可改變電機(jī)速度，由三相異步電機(jī)定子相電動(dòng)勢有效值：E=4.44kfn?，知：當(dāng)f大于電機(jī)額定頻率fN時(shí)，氣隙磁通?將會(huì)小于額定磁通量?N ，結(jié)果使電機(jī)的鐵心沒有得到充分利用而造成浪費(fèi)；當(dāng)f小于電機(jī)額定頻率fN時(shí)，氣隙磁通?將會(huì)大于額定磁通量?N，電機(jī)鐵心飽和，導(dǎo)致過大的勵(lì)磁電流嚴(yán)重時(shí)會(huì)因繞組過熱而損壞電機(jī)，因而要實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，最好在變頻時(shí)保持每極磁通量?不變。

基頻以下（恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速）：當(dāng)頻率較低時(shí)認(rèn)為定子相電壓U≈E，要使?不變則：U/f=常數(shù)即可。低頻時(shí)U和E都較小，定子繞組阻抗不能再忽略，這時(shí)可將電壓U抬高一些以補(bǔ)償定子電壓，基頻以下控制屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”。
基頻以上控制（恒功率調(diào)速）：基頻以上調(diào)速時(shí)電壓U不能超過額定壓Un，最多只能保持在額定電壓Un。頻率上升電壓不變將使磁動(dòng)勢減弱、轉(zhuǎn)矩減小，但由于同步轉(zhuǎn)速上升可認(rèn)為輸出功率基本不變。故基頻以上變頻調(diào)速屬于“弱磁恒功率調(diào)速”（見圖2-4）。

2、變頻器工作原理之PWM控制技術(shù)原理
PWM控制技術(shù)原理主要是解決即變壓又變頻，PWM是利用半導(dǎo)體開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷把直流電壓變成電壓脈沖列，并通過控制半導(dǎo)體器件電壓脈沖寬度或周期以達(dá)到變壓或變頻目的.
主要有四種方法：脈寬PWM法、正弦波PWM法（SPWM）、磁鏈追蹤PWM法、電流跟蹤PWM法，通用型變頻器大多采用SPWM法逆變器的輸出波形為一系列等幅不等寬的矩形脈沖波形，這些脈沖波形與正弦波等效。軟件控制法：表格法、自然采樣法、規(guī)則采樣法（見圖2-5）。

以三角波為載波，正弦波為調(diào)制波；如圖在三角波每一周期的正峰值時(shí)找到正弦調(diào)制波上的對應(yīng)點(diǎn)D，求得電壓值Urd，用此電壓對三角波進(jìn)行采樣得A、B兩點(diǎn)，則認(rèn)為它們就是SPWM波形中脈沖的生成時(shí)刻，為了減少誤差取三角波的負(fù)峰值為固定時(shí)刻。由圖2-5可知規(guī)則采樣法的實(shí)質(zhì)是采用階梯波代替正弦波從而簡化計(jì)算，只要載波比（載波比=正弦波的周期/三角波周期）足夠大，不同的階梯波都逼近正弦波，誤差就可忽略了。三角波的每個(gè)采樣值是確定的，如在負(fù)峰值采樣則采樣值依次為：Msinw1te、Msin（w1te+Te）、Msin（w1+2Te）…因而脈寬時(shí)間t2和間歇時(shí)間t1分別為：t2=T（1+Msinw1te）； t1=t3=（Te-t2）。通用變頻器多為三相，具有三相SPWM波形，三角載波是共用的，原理同上。