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1、变频器基本原理一.什么叫变频器？即变频调速器，就是利用改变电源固有频率和电压的方法来改变三相交流电机的转速和转矩的一种电子设备。二.变频器的基本原理:1.VVVF调速,即VariableVoltageVariableFrequency-变压变频调速方式。2.矢量控制,利用直流电动机的转矩产生机理,将异步机的定子电流在理论上分为两部分：产生磁场的电流分量（磁场电流）和产生转矩的电流分量（转矩电流），分别进行控制，同时将二者合成后的定子电流供给电动机。分为磁通矢量，电压矢量，转矩矢量控制等。变频器基本原理三.变频器的基本运行规律：基频以下,电动机恒转矩运行基频以上,电动
2、机恒功率运行四.变频器的基本电路框图MOVITRAC31C变频器采用SPWM(正弦波脉宽调制)控制技术.主回路输入三相交流电后，由三相全波桥式整流，再经电容滤波后得到500V左右的直流电压，最后由PWM控制技术控制的大功率模块逆变成近似交流正弦波，供给三相交流电机工作。变频器基本原理五.变频器的四象限运行1.一象限运行就是电机驱动负载运行,负载不能反过来驱动电动机,也就是,转矩永远在一个方向上-电动机驱动负载,能量从变频器传到负载上.例如:泵,搅拌机,输送机等.2.四象限运行就是负载能够反过来驱动电动机.典型的例子就是升降机应用,重物下放过程中,负载反过来驱动电动机
3、,此时的电动机阻止负载的下放.在这个过程中,能量从负载反馈回电动机,电动机提供了阻止负载下放的反力矩.一般来说,变频器配合制动电机通常认为是四象限运行.SEW变频器内置制动单元,配合合适的制动电阻即可完成四象限驱动.变频器基本原理六.制动电阻的选择1.平面驱动平均制动功率:PB=0.5*ML*V2*η/tB*1000(KW)ML=负载质量（kg）V=速度（m/s）t=制动时间（s）η=94…96%R/F/Kη=50…93%S最大制动功率是平均值的两倍变频器基本原理六.制动电阻的选择2.升降机驱动制动功率:PB=9.81*ML*V*η*K/1000(KW)ML=负载质
4、量(kg)V=速度(m/s)K取1.5至2η=94…96%R/F/Kη=50…93%S变频器基本原理七.相对于不同负载转矩特性的电机的选择1.恒转矩负载例如:提升机,皮带输送机,链式输送机.这种形式的应用如果在25HZ以下运行,电机功率要选大一等级或加强冷风扇.2.转矩随速度上升负载例如:风机/水泵等.这类负载在低速下低转矩,如果不再10HZ以下连续运行,不需要选择大一号电机.3.转矩在启动时高,但高速时转矩降低例如:正排量泵在这种情况下,电机和变频器必须能输出所需的启动转矩.(变频器只提供不大于150%的电机额定转矩)变频器基本原理八.一台变频器驱动多台电动机运行
5、在这种情形,变频器的额定电流至少应等于多台电动机在所需功率输出时的运行电流的总和.变频器的参数设定和过载保护都是对所有变频器的整体来说的,所以最好使用相同功率等级的变频器,并对每台电机采取保护.并且,一台变频器驱动多台电机时,不能保证同步运行,对单个电机加载时,速度回由于滑差作用而下降.空载运行和额定载荷下运行速度会有大约40--100rpm的差别(功率0.55-15KW时)变频器驱动选型需要用户提供的参数驱动需要的功率应用场合:升降机,泵,风扇等.这可以帮助判断应用的转矩特性,以决定电机功率用户要求的调速范围:如果调速范围大于5:1,需要确认用户是在低速下连续工作
6、或只是一个过渡过程1008060402000102030405060加强制冷却风扇选择大一号电机不需要强制冷却或选大一号电机额定转矩%频率HZ25HZ以上:电机正常运行10HZ以下:如果电机持续运行超过5分钟必须加强制冷却风扇10-25HZ:负载转矩在额定值的60%-100%之间,选大一号电机或强制冷却负载低于60%额定转矩,不需上述选择变频器开发历史年代型号功率范围(KW)功率管类型1985-1987MC3003.0/5.5/7.5/11/15双极晶体管1987-1989MC2000.75/1.5/2.2/3.0场效应管MC10000.751990-1994MC1
7、0000.55/0.75IGBTMC11000.75/1.5/2.2/3.0MC30001.5/2.2/3/4/5.57.5/11/15/22/301994-1995MC31A0.75/1.5/2.2/3IGBTMC31B4/5.5/7.51996MC31C0.55/0.75/1.1/1.52.2/3/4/5.5/7.511/15/22/30/37/45MOVITRAC31C变频器特性1.特点:输入电压范围宽:三相380V-500V+/-10%优势:a)应用面广b)比400VAC型有更高的抗浪涌冲击能力2.特点:小直流环节(无电解电容器)优势:a)系统扰动小b)
