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驱动频率:描述和评论
频率驱动调节允许使用一个特殊的转换器来灵活地改变电动机的操作模式:使其启动,停止,加速,制动,改变旋转速度。
改变电源电压的频率导致在定子的磁场的角速度的变化。 当频率降低时,发动机转速降低,并且滑移增加。
变频器驱动器的工作原理
的主要缺点是异步电动机调速常规方法的复杂性:改变电源电压和电路中的电阻的引入额外绕组。 更复杂的是电机的驱动频率。 直到最近,该转换器价格昂贵,但IGBT晶体管和微处理器控制系统的出现已经允许国外厂商创造了设备的可承受的成本。 可达到的最高的今天是静态变频器。
定子磁场ω的角速度0根据下式成比例地变化的频率ƒ1:
ω0 =2π׃1 / P,
其中p - 极对数。
该方法提供了更平滑的速度控制。 在这个速度下的电机滑差没有增加。
为了获得发动机的高功率性能 - 的效率,功率因数和时间过载能力,不断变化的电压依赖性确定的频率沿着:
- 恒定负载转矩- U 1 /ƒ1 =常数;
- 风扇字符负载转矩- U 1 /ƒ 二月一日 =常数;
- 负载转矩是成反比的速度- U 1 /√ƒ1 =常数。
这些功能是在改变到马达定子的频率和电压通过所述换能器来实现。 通过经由必要的过程参数控制节省功率:压力泵,风扇的容量,所述机器的进料速率等的参数变化顺利..
用于感应和同步电机的频率控制方法
异步鼠笼式电动机的基础上,频率控制驱动器应用管理两种方式 - 标量和矢量。 在第一种情况下,同时改变电源电压的幅度和频率。
这是必要的,以保持发动机的性能,最重要的 - 其最大扭矩的所述阻力转矩的恒定比率。 其结果是保持相同的效率和功率因数在整个旋转范围。
矢量控制是在振幅和的电流的相位在定子上同时改变。
频率同步型电动机驱动器在低负荷运行时,其超过容许值匹配可能会失败生长期间。
变频器的优势
与其它方法相比频率调节具有的优点的整个范围。
- 发动机和制造过程的自动化。
- 平稳启动消除发动机加速过程中出现的典型错误。 通过减少拥塞增加设备的驱动频率和可靠性。
- 提高经济效率和驾驶性能为一体。
- 独立于负载的性质,这是在瞬变期间重要的创建恒定电动机速度。 使用反馈,能够保持各个扰动影响发动机的恒定转速,尤其是交变载荷下。
- 转换器可以很容易地集成到现有的技术系统没有发生重大变化,并停止进程。 功率范围是很大的,但随着其价格的增加显著上升。
- 有机会拒绝变速器,减速机,电抗器等控制设备或扩大其应用范围。 这导致了相当节能。
- 取消对工艺设备的瞬变,如液压冲击或管道,同时降低其消费量在夜间增加流体压力的有害影响。
缺点
像所有的逆变器chastotniki干扰源。 他们应该安装过滤器。
品牌价值是很高的。 它随着设备的功率显著增加。
输送液体时的频率调整
在其中转印由水和其它液体的网站,流量调节是用于经由阀和活门最一部分。 目前,有前途的方向是使用变频驱动泵或风扇叶片的推进器。
变频器作为替代节流使用使节能效果75%。 阀,限制液体的流动,不执行有用的工作。 这增加了能量损失,其运输的物质。
的驱动频率使得能够改变液体流量时保持在消费者一个恒定的压力。 来自压力传感器的信号,以改变所述发动机转速并由此调节其动量,同时保持规定的流量,致动器供给。
泵机组是通过改变其性能管理。 从泵的功耗是在立方晶的性能或车轮速度的依赖性。 如果失误减少了2倍,泵的性能将下降8倍。 的耗水量的每天的时间表的存在,在此期间,以确定能量节省,如果产生频率驱动控制。 由于它可能自动泵站,从而优化在网络中的水的压力。
工作通风和空调系统
在通风系统的最大风量并不总是必要的。 工作条件可能需要牺牲性能。 传统上,当车轮速度保持不变适用节流。 这是更方便的季节性变化和天气条件,热,湿气,蒸汽和有害气体时的空气流率变动,由于频率控制的驱动。
在通风和空调系统的节能实现不小于泵站下,由于旋转动力消耗速度的三次函数。
逆变器装置
现代频率驱动电路布置在双转换器。 它包括一个整流器和一个控制系统的脉冲反相器。
后整流平滑后的电压信号进行滤波并馈送到具有六个半导体开关的逆变器,其特征在于,其中的每一个连接到所述感应电动机的定子绕组。 单元将经整流的信号变换成频率和振幅的期望的相位。 功率IGBT晶体管输出级具有较高的开关频率和无失真提供了清晰的矩形信号。 由于电机绕组上的输出电流曲线形式的滤波特性是正弦的。
方法幅度调整信号
输出电压的大小是由两种方法调节:
- 振幅 - 改变电压值。
- 脉宽调制 - 一种方法,在转换改变其长度,并且所述频率保持不变的脉冲信号。 有功率依赖于脉冲宽度。
第二种方法是在与微处理器技术的发展连接中使用得最频繁。 现代逆变器被锁定GTO-晶闸管或IGBT晶体管的的基础上制造。
机遇与使用转换器
变频器有许多功能。
- 三相电源电压从零到400赫兹的频率的控制。
- 加速或以0.01秒的电动机的减速。 至50分钟。 由给定的法律不时(通常为 - 线性)。 当加速度是不仅可以减少,但增加至起动转矩和动态的150%。
- 反向马达以预定的加速和减速模式所希望的速度在其他方向。
- 在转换器中使用可调节的电子保护,防止短路,过载,漏电和断开电动机供应线。
- 上的数字显示转换器描绘关于它们的参数数据:频率,电压,功率,速度,流量,等等。
- 该转换器根据需要什么发动机负荷被调整电流 - 频率特性。 由车载控制器提供基于它们的控制系统的功能。
- 对于低频它以使用矢量控制,允许与全马达扭矩工作时的负荷改变控制轴扭矩保持恒定的速度是重要的。 频率调节齿轮与适当引进电动机铭牌数据,其测试成功后效果很好。 知名产品公司HYUNDAI,散瘀,等等。
- 泵,可在热水和冷水和热;
- 污泥,沙子和纸浆泵集中器;
- 输送系统:输送机,辊式输送机,和其他装置;.
- 搅拌器,粉碎机,研磨机的挤出机,点胶机馈线;
- 离心机;
- 电梯;
- 冶金设备;
- 钻井设备;
- 电机;
- 挖掘机和起重机设备,机械手的机制。
变频器的制造商,审查
国内厂商已经开始使产品适合在质量和价格的用户。 其优点是能够迅速得到正确的机器,并详细咨询有关设置的能力。
公司以“有效的系统”生产系列产品,经验丰富的派对装。 用于家庭使用,小企业和工业产品。 制造商“的Vesper”产生七个系列转换器,其包括多功能,适用于大多数工业机械。
领先的生产是从丹佛斯丹麦chastotnikov。 其产品在通风系统,kondtsionirovaniya,水和加热使用。 这家芬兰公司Vacon的,这是丹麦的一部分,制造模块化的结构,从中你可以创建一个没有不必要的细节必要的设备,让您节省组件。 也有转换器国际关注ABB,在工业和日常生活中使用。
经审查来看,简单的日常任务,你可以用国内廉价的转换器和品牌的复杂需求,这是显著更多的选择。
结论
的驱动频率来控制,通过改变电源电压的频率和幅值,由此保护其免受故障电机:过载,短路,电源的连续性。 这种电致动器执行与该加速,制动和发动机转速相关联的三个基本功能。 这提高了设备在许多技术领域的效率。
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