變頻器(Variable-frequency Drive,VFD)是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。
逆變電路原理
逆變電路可看作兩個半橋逆變電路的組合。電路原理如圖4-15(a)所示。直流電壓Ud接有大電容C,使電源電壓穩(wěn)定。電路中的4個橋臂,橋臂1、4和橋臂2、3組成兩對,工作時,設t2時刻之前VT1、VT4導通,負載上的電壓極性為左正右負,負載電流io由左向右。t2時刻給VT1、VT4關斷信號,給VT2、VT3導通信號,則VT1、VT4關斷,但電感性負載中的電流io方向不能突變,于是VD2、VD3導通續(xù)流,負載兩端電壓的極性為右正左負。當t3時刻io降至零時,VD2、VD3截止,VT2、VT3導通,io開始反向。同樣,在t4時刻給VT2、VT3關斷信號,給VT1、VT4導通信號后,VT2、VT3關斷,io方向不能突變,由VD1、VD4導通續(xù)流。t5時刻io降至零時,VD1、VD4截止,VT1、VT4導通,io反向。如此反復循環(huán),兩對交替各導通180°。其輸出電壓uo和負載電流io如圖4-15(b)所示。
經(jīng)數(shù)學分析或實際測試,均可得出基波幅值Uolm和基波有效值Uol分別為
Uolm=1.27Ud (4-3)
Uol=0.9Ud (4-4)
變頻器的分類:
變頻器的分類方法有多種,按照主電路工作方式分類,可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器;
按照開關方式分類,可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器;
按照工作原理分類,可以分為V/f控制變頻器、轉差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等;
按照用途分類,可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。
應用范圍:
目前,變頻器已廣泛應用于輕、種工業(yè)的生產(chǎn)以及人們日常生活中。在鋼鐵,有金屬、石油、石化、化工、化纖、紡織、機械、電子、建材、煤炭、醫(yī)藥、造紙、注塑、卷煙、電梯、行車、供水、中央空調及家用電器等行業(yè)普遍應用。