变频器是通过什么来实现变频功能的?
发布人:辽宁国辰 发布时间:2022-09-05 点击次数:2
变频器既能单独控制三相异步电机,也能搭配PLC、触摸屏等设备,利用集成控制的方法对三相电机精准控制。作为驱动电机的设备,变频器最大的作用就是把交流电的固定频率(50赫兹)改成可调频率(0-400赫兹)输入到电机里,达到随意调节电机转速的目的。变频器说白了就是一个电源频率的变换器,接下来详细介绍一下变频器是通过什么来实现变频功能的。
变频器工作的过程挺复杂,不过其实原理挺简单,主要就是根据一个式子来的(n0=60f/p)。在这个式子里我们能看到,只要电源频率可以调节,那么电机的转速n0也就可以调节了。而且三相异步电机里转子转速通常是比电机同步转速低一些的,如此一来就可以调节电机的转子转速了。其实这个原理很早之前我们就知道,在电机被发明到现在这么长的时间里,之前技术达不到变换电源频率的目的。在上世纪七八十年代的时候,大功率晶体管和超大规模微处理器出现之后,变频器的技术才越来越发展起来。
因为变频器变化频率的过程是很复杂的,在这就和大家说个大概,让大家能简单的掌握一下,要是感兴趣想要了解更多的朋友,可以找一些专业的书来好好研究。
变频器的电路主要有主电路和控制电路两个部分,为了更好的说明白变频器是怎么实现变频的,下面重点讲解主电路的实现方法。主电路通常有三个部分组成,它们是:交直电路部分(包含整流电路、滤波电路等)、能耗电路部分(主要是制动的时候用)、直交逆变部分。
大家弄懂主电路里面的六个绝缘栅功率管(IGBT)是怎么工作的,就很容易明白变频器是怎么变频的了。想要把问题简单化,可以用单向逆变桥的工作过程做例子,一个周期为T,在前半程的时候,控制电路利用驱动电路向绝缘栅功率管的栅极发送控制信号的时候,V1和V4连通,V2和V3断开,这时输出电压Uab为正;反之在周期后半程,V1和V4断开,V2和V3连通,输出电压Uab为负。通过微处理器(MCU)控制,负载的Rab端能持续不断的这么交替,因为周期T和脉冲宽度都是由控制器设定,所以就可以改变输出频率,进而实现三相异步电机的调速。上面讲的是4个逆变管子的,要是6个的话,原理是相同的。