变频器基本构成和工作原理,很详细讲解

发布时间:2024-10-11 08:00:52  

变频器是:

将商用交流电源通过整流回路变换成直流,
将变换后的直流经过逆变回路变换成电压、频率可调节的交流电,
利用交流三相异步电动机的转速与频率成正比的特点,通过改变电源的频率和幅度以达到改变电机转速的目的。
◆ 变频器的基本构成

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干货★★★★★资料

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◆ 变频器的电压波形变化

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变频器基本构成图


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变频器的控制对象——三相异步电动机

三相异步电动机主要由定子、转子、转轴组成,当在定子绕组上加上三相交流电压时,将会产生一个旋转磁场,该旋转磁场的速度由加在定子绕组上的三相交流电压的频率所决定。位于该磁场中的转子绕组,将切割旋转磁场的磁力线,根据电磁感应原理,在转子绕组中将产生感应电动势和感应电流,感应电流与旋转磁场的磁通互相作用而产生电磁力,即转矩。转子及转轴将沿着与旋转磁场相同的方向旋转。任意改变三相定子绕组的两个电压相位,即可使磁场旋转的方向发生改变,电动机的转向也将随之变化,即可逆控制。

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旋转磁场的转速称为同步转速,同步转速是根据电动机的极数和电源频率来决定的。由于需要有转矩输出,电动机的实际转速总是落后于同步转速,它们之间的差值称为转差率。

变频器的动作原理

N : 马达的转速 (r/min)
f  : 频率 (Hz)
P : 马达的极数 (P)
s : 马达的转差率

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异步电动机的速度—转矩特性

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为什么使用变频器会节省能源?

风机、泵等需要控制流量(风量)的场合,采用变频器控制或挡板控制,其消耗的电力和流量(风量)的关系如右图。
●流量(风量)小的场合,变频器的节电的效果特别明显。

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变频器和挡板控制节能效果实例

例:宾馆等场所中央空调系统的运行流量:85%:2000小时、60%:2000小时。合計4000小时/年、马达:15kW×1台
采用挡板控制的场合所需的电力
(15kW×91%×2000小时)+(15kW×76%×2000小时)=50,100kWh
使用变频器来控制马达转速时,所消耗的电力
(15kW×61%×2000小时)+(15kW×22%×2000小时)=24,900kWh

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●一年间所节省的能源
50,100kWh-24,900kWh=25,200kWh/年
使用之前应认真阅读产品的《使用手册》,正确使用变频器。使用错误会导致变频器无法运行或降低使用寿命,最严重时可导致变频器被损坏。
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