变频器的分类变频器的分类方法很多,这里介绍按工作电源的电压等级分类和按内部直流电源的性质分类两种分类方法。变频器按工作电源的电压等级分类,有高压和低压两大类别。高压变频器的电压等级有6kV和10kV等几种;低压变频器的电压等级常使用的是380V,660V和1140V的电压等级在一些较特殊的场合也有应用。变频器的输入和输出通常是三相交流电,但也有少量小功率变频器采用单相输入、三相输出的结构形式。变频器按内部直流电源的性质分类有电压型变频器和电流型变频器。电压型变频器的电路结构示意图见图1。它的中间直流环节采用大电容器C滤波。电容器在充放电过程中能储存电场能或释放电场能;从而使直流环节的电压UD比较平稳,内阻较小,相当于电压源,常应用于负载电压变化较大的场合。电流型变频器的电路结构示意图见图2。中间直流环节采用电抗器作为储能元件进行滤波,直流电流比较平稳。
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控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。(1)运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。(2)电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。(3)驱动电路:驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。(4)速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。(5)保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏,使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。变频器工作原理主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类[1]:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”,以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。
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风机、泵类负载采用变频调速后,节电率可以达到20%~60%,这是因为风机、泵类负载的耗电功率基本与转速的三次方成比例。当用户需要的平均流量较小时,风机、泵类采用变频调速使其转速降低,节能效果非常可观。而传统的风机、泵类采用挡板和阀门进行流量调节,电动机转速基本不变,耗电功率变化不大。在此类负载上使用变频调速装置具有非常重要的意义。
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