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电动机节能调速用变频器的基本结构

时间:2013-08-04 18:40 点击:
从基本拓扑结构上看,变频器可以分为直接变压变频和间接变压变频两种。所谓直接变压变频
        从基本拓扑结构上看,变频器可以分为“直接”变压变频和“间接”变压变频两种。所谓“直接”变压变频又称为交一交变频,即从输人到输出只有一个变换环节。交一交变频装置庞大.器件数量多且输出频率较低,因此,一般用于低转速、高转矩、大容量的负载.如钢铁厂的轧机、水泥厂的回转窑、球磨机等。而包括电厂在内的多数工业生产领域大量应用的通用型变频器则一般都是“间接”变压变频结构,是要重点分析的对象。
        所谓“问接”变压变频因为有中间直流环节存在,所以又称为交一直-交型变频器,即将电源的工频交流电通过整流器变为直流电,再通过逆变器转变为频率可调的交流电。
        1.整流器。将电网的三相交流电(也可以是单相交流电)整流成直流电。通常为三相全桥整流,按照所选用的器件来划分,又可以分为可控整流和不可控整流。采用晶闸管的可控整流器对电压的控制较为方便,但是功率因数随着电压下降而变得较低,输出谐波较大。目前绝大多数通用型变频器采用二极管构成不可控整流器,输人功率因数不变,并配合PV'-'Ml逆变,减小输出谐波。
        2.中问直流环节。由于变频器的负载是电动机,属于感性负载,其功率因数不为1,因此电动机与变频器之间除了有功功率的传送外,还存在无功功率的交换。中问直流环节由电容器或电抗器构成,作为储能元件来缓冲无功能量,避免影响到电网。中问直流环节采用电容还是电抗器,决定了变频器是电压源型变频器还是电流源型变频器。
        3.与整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,通常结构是由功率半导体元件构成三相逆变桥式电路,通过脉宽调制( PNW)有规律地改变6个功率半导体元件的导通与关断就可以得到频率可调的三相交流输出。
        4.控制电路一般由运算电路、驱动电路、检测回路、保护电路和信号输人输出电路等组成,负责对变频器的运行状态进行全面控制,并提供各种保护功能。目前绝大多数品牌的变频器都采用高速CPU及全数字控制电路配合丰富的软件来完成变频器的各项功能,并且在调整稳定性和精度等方面有着得天独厚的优势。
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