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變頻器的應用與作用
變頻器的應用與作用
來源: 未知 發布日期:2017-05-26 09:37 點擊數:未知
    襄陽源創電氣有限公司小王告訴我們: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。
 
    變頻器的作用
 
    一、變頻器的保護作用
 
    (1)運算電路將外部的速度,轉矩等指令同檢測電路的電流,電壓信號進行比較運算,決定逆變器的輸出電壓、頻率。
 
    (2)電壓、電流檢測電路為與主回路電位隔離檢測電壓,電流等。
 
    (3)驅動電路為驅動主電路器件的電路,它與控制電路隔離,控制主電路器件的導通與關斷。
 
    (4)I/O電路使變頻更好地人機交互,其具有多信號(比如運行多段速度運行等)的輸入,還有各種內部參數(比如電流,頻率,保護動作驅動等)的輸入。
 
    (5)速度檢測電路將裝在異步電動機軸上的速度檢測器(TG、PLG等)的信號設為速度信號,送入運算回路,根據指令和運算可使電動機按指令速度運轉。
 
    (6)保護電路檢測主電路的電壓、電流等。當發生過載或過電壓等異常時,為了防止逆變器和異步電動機損壞,使逆變器停止工作或抑制電壓,電流值。
 
    ①瞬時過電流保護,用于逆變電流負載側短路等,流過逆變電器回件的電流達到異常值(超過容許值)時,瞬時停止逆變器運轉,切斷電流,變流器的輸出電流達到異常值,也得同樣停止逆變器運轉。
 
    ②過載保護,逆變器輸出電流超過額定值,且持續流通超過規定時間,為防止逆變器器件、電線等損壞,要停止運轉,恰當的保護需要反時限特性,采用熱繼電器或電子熱保護,過載是由于負載的GD2(慣性)過大或因負載過大使電動機堵轉而產生。
 
    ③再生過電壓保護,應用逆變器使電動機快速減速時,由于再生功率使直流電路電壓升高,有時超過容許值,可以采取停止逆變器運轉或停止快速的方法,防止過電壓。
 
    ④瞬時停電保護,對于毫秒級內的瞬時斷電,控制電路工作正常。但瞬時停電如果達數10ms以上時,通常不僅控制電路誤動作,主電路也不供電,所以檢測出后使逆變器停止運轉。
 
    ⑤接地過電流保護,逆變器負載接地時,為了保護逆變器,要有接地過電流保護功能。但為了保證人身安全,需要裝設漏電保護斷路器。
 
    ⑥冷卻風機異常,有冷卻風機的裝置,當風機異常時裝置內溫度將上升,因此采用風機熱繼電器或器件散熱片溫度傳感器,檢測出異常后停止逆變電器工作。
 
    ①過載保護,過載檢測裝置與逆變器保護共用,但考慮低速運轉的過熱時,在異步電動機內埋入溫度檢出器,或者利用裝在逆變器內的電子熱保護來檢出過熱。動作過頻時,應考慮減輕電動機負荷,增加電動機及逆變器的容量等。
 
    ②超速保護,逆變器的輸出頻率或者異步電動機的速度超過規定值時,停止逆變器運轉
 
    ①防止失速過電流,加速時,如果異步電動機跟蹤遲緩,則過電流保護電路動作,運轉就不能繼續進行(失速)。所以,在負載電流減小之前要進行控制,抑制頻率上升或使頻率下降。對于恒速運轉中的過電流,有時也進行同樣的控制。
 
    ②防止失速再生過電壓,減速時產生的再生能量使主電路直流電壓上升,為防止再生過電壓電路保護動作,在直流電壓下降之前要進行控制,抑制頻率下降,防止不能運轉(失速)。
 
    二、變頻器的節能作用
 
    1、風機水泵等電機閉環控制節能
 
    變頻不是到處可以省電,有不少場合用變頻并不一定能省電。 作為電子電路,變頻器本身也要耗電(約額定功率的3-5%)。第一、大功率并且為風機/泵類負載;第二、裝置本身具有節電功能(軟件支持);第三、長期連續運行。
 
    2、功率因數補償節能
 
    無功功率不但增加線損和設備的發熱,更主要的是功率因數的降低導致電網有功功率的降低,大量的無功電能消耗在線路當中,設備使用效率低下,浪費嚴重,使用變頻調速裝置后,由于變頻器內部濾波電容的作用,從而減少了無功損耗,增加了電網的有功功率。
 
    3、電機軟啟動節能
 
    電機硬啟動對電網造成嚴重的沖擊,而且還會對電網容量要求過高,啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大,對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置后,利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求,延長了設備和閥門的使用壽命。節省了設備的維護費用。
 
    三、變頻器滿足很多種自動化控制特殊工藝要求
 
    1、風機水泵等設備的閉環控制
 
    2、自動化控制中的多種控制:正轉、反轉、多段速、定時、自動啟停
 
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