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變頻器應用現(xiàn)狀及其發(fā)展前景
問
提問者:網(wǎng)友
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2018-08-23
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淺析變頻器的應用現(xiàn)狀與前景展望 摘要:變頻器有著很好的發(fā)展及應用前景。本文概述變頻器在我國的發(fā)展和應用及以后我們在此技術方面應做的工作。 關鍵詞:變頻器;應用;前景展望 前言 近年來,隨著電力電子技術、計算機技術、自動控制技術的迅速發(fā)展,交流傳動與控制技術成為目前發(fā)展最為迅速的技術之一,電氣傳動技術面臨著一場歷史革命,即交流調速取代直流調速和計算機數(shù)字控制技術取代模擬控制技術已成為發(fā)展趨勢。電機交流變頻調速技術是當今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質量和改善環(huán)境、推動技術進步的一種主要手段。變頻調速以其優(yōu)異的調速和起制動性能,高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果,廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點而被國內外公認為最有發(fā)展前途的調速方式。深入了解交流傳動與控制技術的走向,具有十分積極的意義. 一、變頻器調速運行的節(jié)能原理 實現(xiàn)變頻調速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅動電路、保護電路以及控制器(MCU/DSP)等部分組成。首先將單相或三相交流電源通過整流器并經(jīng)電容濾波后,形成幅值基本固定的直流電壓加在逆變器上,利用逆變器功率元件的通斷控制,使逆變器輸出端獲得一定形狀的矩形脈沖波形。在這里,通過改變矩形脈沖的寬度控制其電壓幅值;通過改變調制周期控制其輸出頻率,從而在逆變器上同時進行輸出電壓和頻率的控制,而滿足變頻調速對U/f協(xié)調控制的要求。PWM的優(yōu)點是能消除或抑制低次諧波,使負載電機在近正弦波的交變電壓下運行,轉矩脈沖小,調速范圍寬。 采用PWM控制方式的電機轉速受到上限轉速的限制。如對壓縮機來講,一般不超過7000r/rain。而采用PAM控制方式的壓縮機轉速可提高1.5倍左右,這樣大大提高了快速增速和減速能力。同時,由于PAM在調整電壓時具有對電流波形的整形作用,因而可以獲得比PWM更高的效率。此外,在抗干擾方面也有著PWM無法比擬的優(yōu)越性,可抑制高次諧波的生成,減小對電網(wǎng)的污染。采用該控制方式的變頻調速技術后,電機定子電流下降64% ,電源頻率降低30% ,出膠壓力降低57% 。由電機理論可知,異步電機的轉速可表示為: n=60·f 8(1—8)/p f s為電機定子頻率(也即是電網(wǎng)頻率),P電機定子的繞組極對數(shù),s為轉差率。由上式可知,只要轉差率不太大,可以近似認為轉速n與f s成正比,這就意味著連續(xù)平滑的改變電源頻率,就可以實現(xiàn)交流電動機大范圍的連續(xù)平滑調速。例如一個額定轉速3000轉/分的電動機,由變頻器供
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