变频器输出波形的质量直接关系到电机的运行性能。高质量的输出波形可以使电机平稳运行,减少发热、振动和噪音。如果输出波形存在较多的谐波,会导致电机出现一系列问题。谐波电流会使电机铜损增加,引起电机发热,降低电机效率。同时,谐波可能会引起电机的振动和噪音,严重时甚至会损坏电机轴承。例如,当变频器输出的电压波形含有高次谐波时,电机磁场会发生畸变,产生额外的转矩脉动,影响电机的转速稳定性。因此,现代变频器采用了多种技术来改善输出波形质量,如采用高性能的滤波电路、优化逆变电路的控制算法等,以减少谐波对电机的影响。变频器可以实现电机的平滑运行和精确定位。杭州100kw变频器采购
根据变频器控制电机运行的功能框图(上图),三相电源经过变频器整流桥整流之后,经电容滤波送到逆变桥(IGBT),再经过逆变桥输出频率、电压可调的三相交流电去控制电机的运行。三相互差120度的交流电在电动机的三相定子线圈绕组里流过,产生旋转磁场,使电动机的转子在定子绕组旋转磁场的作用下自动旋转起来。电动机的三相定子绕组流过电流之后产生了旋转磁场,而根据电磁感应的原理,电动机的外壳就会产生感应电动势。此感应电动势的大小,就取决于变频器IGBT的开关频率的大小和C×DV/DT(与IGBT的开关的速度有关)。如果这个感应电动势较大,那么人触摸到就会感觉被电击一样。理论上IGBT的开关频率越高,电机外壳的感应电动势的有效值即感应电压就越高,而变频器对电机的控制精度和动态响应也就越高,人体触摸之后被电的感觉就越大;反之,IGBT的开关频率越低,电机外壳的感应动势的有效值(感应电压)就越低,而从体触摸到之后被电的感觉就越小。上海高性能变频器供货报价变频器对供电电源的质量要求比较高。
变频器在运行过程中会产生热量,良好的散热设计对于保证其性能和寿命至关重要。变频器内部的功率开关器件、整流桥等在工作时都会有功率损耗,这些损耗以热量的形式散发出来。一般来说,变频器采用风冷或水冷的散热方式。风冷散热是通过散热器和风扇来实现,散热器通常安装在功率器件上,风扇将热量带走,保持变频器内部温度在合适的范围。对于大功率的变频器,水冷散热方式更为有效。水冷系统通过冷却水管带走热量,具有散热效率高的优点。此外,变频器的外壳设计也考虑了散热,通常有散热孔或散热通道,以确保热量能够顺利散发出去,防止因过热导致的元件损坏和性能下降。
过压保护对于变频器的安全运行至关重要。过压可能源于多种情况,如电源电压过高、电机在减速过程中的再生能量回馈等。当检测到电压超过设定的安全值时,变频器的过压保护功能启动。在电源输入侧,过压保护电路会对输入电压进行监测,当出现过压时,可能会通过限制电压或切断电源等方式保护内部电路。对于电机再生能量导致的过压,变频器通常采用制动电阻或能量回馈单元来处理。制动电阻可以将多余的能量以热能的形式消耗掉,而能量回馈单元则可以将能量回馈到电网。这样可以有效地防止过高的电压损坏变频器的电容、IGBT 等关键部件,保证变频器在各种工况下的稳定运行。变频器可以适应不同负载和工况要求。
在工业领域,变频器广泛应用于电机调速。以纺织机械为例,在纺纱机中,不同的纺纱阶段需要不同的纱锭转速,变频器可以精确地控制电机转速,从而调整纱锭的旋转速度,保证纱线的质量和生产效率。在织布机中,通过变频器控制送经电机和卷取电机的转速,能实现对织物经纱张力和纬纱密度的精确控制。在机械加工领域,如数控机床的主轴和进给轴电机,变频器可以根据加工工艺要求调整电机转速,提高加工精度。对于大型的工业压缩机、输送带电机等,变频器实现了电机的软启动和调速,减少了电机启动时的冲击电流,延长了电机和设备的使用寿命,同时根据生产需求灵活调整运行速度,降低了能源消耗。变频器环境温度要求在0-40℃范围内。南京250kw变频器供应公司
变频器可以实现电机的多种运行特性,如快速启动和快速停止。杭州100kw变频器采购
遏制变频器干扰源上的高次谐波的方式有:(1)增加变频器供电电源内阻抗,通常电源设备的内阻抗,可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用,内阻抗越大,谐波含量越小,这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。因此,选择变频器供电电源时,较好选择短路阻抗大的变压器;(2)安装滤波器在变频器前加装LC型无源滤波器,滤掉高次谐波,通常滤掉5次和7次谐波;(3)安装电抗器在变频器前侧安装线路电抗器,可遏制电源侧过电压;(4)设置有源滤波器,有源滤波是自动产生一个与谐波电流的幅值相同且相位正好相反的电流,从而可以有效地吸收谐波电流。杭州100kw变频器采购