工业自动化变频器的工作原理基于电力电子技术。首先,它将输入的交流电整流成直流电,这一过程利用二极管或可控硅组成的整流电路完成。接着,通过逆变电路把直流电逆变成频率可变的交流电。逆变电路中的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等功率开关器件在控制电路的作用下,按照特定的规律导通和关断,从而改变输出交流电的频率。而且,变频器还会根据输出频率调整电压,保持电机磁通基本恒定,以实现电机的高效稳定运行。例如,在风机应用中,根据所需风量改变电机频率,使风机转速相应变化,实现节能运行。变频器可以实现电机的多段速度调节和频率调节。南京100kw变频器供应价格
随着科技发展,工业自动化变频器呈现智能化趋势。智能化变频器具备自我诊断功能,能实时监测自身运行状态,包括电压、电流、温度、功率器件健康状况等。一旦发现异常,可及时发出报警信息,并采取相应保护措施,甚至自动调整参数恢复正常运行。此外,智能化变频器还能与其他设备通信,通过工业以太网、现场总线等通信接口,与 PLC、上位机等组成智能控制系统。在这种系统中,变频器接收指令并反馈运行数据,实现远程监控和集中控制,提高生产效率和设备可靠性。南京220kw变频器销售变频器可以实现电机的多种运行监测,如电流监测和温度监测。
在变频器的输入电流中,频率较低的谐波分量所占的比重比较高,这些谐波除了可能干扰其它设备的正常运行外,还消耗大量的无功功率,使线路的功率因数降低。在输入电路中串入电抗器是抑制较低谐波电流的有效方法。根据接线位置不同,分以下两种:(1)交流电抗器,交流电抗器串联在电源与变频器的输入侧之间,其作用是抑制谐波电流、提高功率因数、削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击、削弱电源电压不平衡等。(2)直流电抗器,直流电抗器串联在整流桥和滤波电容器之间,其作用是削弱输入电流中的高次谐波成分并可提高功率因数。
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。变频器丰富灵活的输入、输出接口和控制方式,通用性强。
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的工作环境和工作要求。南京220kw变频器销售
变频器可以根据需要调整电机的转速和输出功率。南京100kw变频器供应价格
风机和水泵是工业和民用领域中常见的设备,变频器在其节能方面效果***。在风机系统中,传统的定速运行方式在不需要满负荷运行时会浪费大量能源。而变频器可以根据实际的风量需求来调节风机电机的转速。根据流体力学原理,风量与转速成正比,风压与转速的平方成正比,功率与转速的立方成正比。当风机转速降低时,功率会大幅下降。例如,当转速降低到原来的 80% 时,功率*为原来的 51.2%。水泵系统同理,通过变频器控制水泵电机转速来调节水流量,实现节能。在中央空调系统的水循环泵、城市供水系统的水泵等应用中,变频器的使用**提高了能源利用率,降低了运行成本。南京100kw变频器供应价格