变频器的发展过程:直流电动拖动和交流电动机拖动先后生于19世纪,距今已有100多年的历史,并已成为动力机械的主要驱动装置。由于当时的技术问题,在很长的一个时间内,需要进行调速控制的拖动系统中则基本上采用的是直流电动机。直流电动机存在以下缺点是由于结构上的原因:1、由于直流电动机存在换向火花,难以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境;2、需要定期更换电刷和换向器,维护保养困难,寿命较短;3、结构复杂,难以制造大容量、高转速和高电压的直流电动机。而与直流电动机相比,交流电动机则具有以下优点:1、不存在换向火花,可以应用于存在易燃易火暴气体的恶劣环境;2、容易制造出大容量、高转速和高电压的交流电动机;3、结构坚固,工作可靠,易于维护保养。就是因为这样,限制了交流高速系统的推广应用。经过20世纪70年代中期的第二次石油危机之后和电子技术的发展,交流高速系统的变频器技术得到了高速的发展。变频器可以实现电机的节能运行,降低企业的能耗成本。上海英威腾GD35变频器EMC滤波器
变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求。电动机使用变频器的作用就是为了调速,并降低启动电流。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC),这个过程叫整流。把直流电(DC)变换为交流电(AC)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。上海英威腾DSV200变频器控制方式变频器可以实现电机的多点定速,适应不同工况的需求。
变频技术诞生背景是交流电机无级调速的需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。20世纪60年代以后,电力电子器件普遍应用了晶闸管及其升级产品。但其调速性能远远无法满足需要。20世纪70年代开始,脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)调速的研究得到突破,20世纪80年代以后微处理器技术的完善使得各种优化算法得以容易的实现。20世纪80年代中后期,美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器技术实用化,商品投入市场,得到了广泛应用。早期的变频器可能是日本人买了英国研制的。不过美国和德国凭借电子元件生产和电子技术的优势,产品迅速抢占市场。
英威腾Goodrive300变频器是新系列高性能矢量变频器,可广泛应用于异步电机和同步电机的调速控制。产品依托32位DSP,采用国际较先的矢量控制算法,实现高性能、高精度的电机驱动控制,在提高产品的可靠性和环境的适应性同时,强化了客户易用性和行业专业化的设计,功能更优化、应用更灵活、性能更稳定。适用范围广,适用异步电机和永磁同步电机的矢量控制,有效减少用户库存,无需考虑电机类型兼容问题,不再需要为不同的电机分别备不同变频器的库存。性能优异,良好的控制性能:1:200的调速比(SVC)、0.25Hz/150%的启动转矩、多种制动模式,无需制动电阻就可以实现的快速磁通制动模式。环境适应性强,紧凑型结构设计、风道设计、多种安装方式,大幅度提升的功率密度,有效缩小用户安装体积要求,满足苛刻的用户安装条件。风道设计,有效提升变频器的防护效果,适应各种复杂的用户现场环境。兼容底板安装和法兰安装两种安装模式,适应不同的用户需求。英威腾变频器具有良好的适应性,可以适用于不同的工作场景和工作要求。
矩阵式交—交控制方式:VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低,谐波电流大,直流电路需要大的储能电容,再生能量又不能反馈回电网,即不能进行四象限运行。为此,矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节,从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l,输入电流为正弦且能四象限运行,系统的功率密度大。该技术目前虽尚未成熟,但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量,而是把转矩直接作为被控制量来实现的。变频器可以实现电机的软启动和软停止,减少机械设备的冲击。上海英威腾EC160A变频器尺寸
变频器可以通过调整电机的转速,实现机械设备的精确控制。上海英威腾GD35变频器EMC滤波器
变频器能耗制动单元,又名"能耗制动单元",用于变频调速系统中,与合适的制动电阻匹配后,将电机在减速过程中所产生的再生电能以热能的形式消耗到电阻上,进而达到系统所必须的、良好的快速制动效果。在变频调速系统中,降速的基本方法就是通过逐步降低给定频率来实现。产生背景当变频调速系统的惯性较大,电机的转速的下降将跟不上电机同步转速的下降,即电机的实际速度比其同步速度高,此时电机转子绕组切割旋转磁场磁力线的方向和电机恒速运行时正好相反,转子绕组的感应电动势和电流的方向也都相反,所产生的电磁转矩也就和电机旋转方向相反,电动机将出现负转矩,此时的电动机实际为发电机,系统处于再生制动状态,将拖动系统的动能回馈到变频器直流母线上,使直流母线电压不断上升,甚至达到危险的地步(变频器损坏等)。上海英威腾GD35变频器EMC滤波器