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三科足跡,書寫新篇章

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變頻器小常識:變頻器是由哪四個主要部件組成的?

隨著電子技術的發展,雖然變頻器 Variable-frequency Drive,VFD)技術發生了很大的變化,但其基本原理并沒有改變。其中它的四個主要組成部分則是基本沒有出現太過大的替代:

1)整流器


通用變頻器的整流電路由三相橋式整流橋組成。其作用是對工頻電源進行整流,為逆變電路和控制電路提供DC電源。三相交流電源通常需要通過吸收電容和壓敏電阻網絡引入整流橋的輸入端。網絡的作用是吸收交流電網的高頻諧波信號和浪涌過電壓,避免VFD的損壞。當電源電壓為三相380時,V型整流裝置的最大反向電壓一般為1200-1600V,最大整流電流為VFD額定電流的兩倍。


2)中間電路


中間電路有三種類型:將整流電壓轉換成DC電流;使逆變器的脈動DC電壓穩定或平滑;將整流后的固定DC電壓轉換成可變DC電壓。中間電路可以看作儲能裝置,電機可以通過逆變器從中間電路獲得能量。使用功率逆變器時,中間電路由大電感線圈組成,只能與可控整流器配合使用。電感器將整流器輸出的可變電流電壓轉換成可變DC電流。電機的電壓取決于負載。為了減小DC電壓和電流的波動,中間電路的濾波器可以對整流電路的輸出進行濾波。濾波器的電容和電感使輸出電壓在給定頻率下保持恒定,從而獲得所需的耐受電壓和容量。根據電路設計,中間電路還可以提供以下附加功能。


3)逆變電路


逆變電路的作用是在控制電路的作用下,將DC電路輸出的DC電能轉換成可以任意調節的交流電能。逆變電路的輸出是VFD的輸出,所以逆變電路是VFD的核心電路之一,起著非常重要的作用。


最常見的逆變電路結構是具有六個功率開關器件(GTR、IGBT、GTO等)的三相橋式逆變電路。),有規律地控制逆變器中功率開關器件的通斷,以獲得任意頻率的三相交流輸出。


一般中小容量VFD主電路設備一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊內部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護電路和驅動電路。內部集成整流模塊、功率因數校正電路、IGBT逆變模塊和各種檢測保護功能。模塊的典型開關頻率為20KHz,其保護功能是欠壓、過壓、過溫故障時輸出故障信號燈。


續流電路設置在逆變器電路中。續流電路的作用是當頻率下降時,異步電機的同步轉速也會下降。它為異步電動機的再生電能反饋到DC電路提供了一個通道。在逆變過程中,寄生電感提供了釋放能量的通道。此外,當同一橋臂上的兩個開關同時打開時,將會發生短路,并且會燒毀變換器設備。因此,在實際的通用VFD中,還設置了相應的緩沖電路等輔助電路,以保證電路和變流器件在事故情況下的正常工作。


4)控制電路


需要考慮到部分控制功能是基于VFD自身的設計效果,這是因為由于控制電路能夠向整流器、中間電路和逆變器發送信號,并從這部分接收信號


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