根据变频器控制电机运行的功能框图(上图),三相电源经过变频器整流桥整流之后,经电容滤波送到逆变桥(IGBT),再经过逆变桥输出频率、电压可调的三相交流电去控制电机的运行。三相互差120度的交流电在电动机的三相定子线圈绕组里流过,产生旋转磁场,使电动机的转子在定子绕组旋转磁场的作用下自动旋转起来。电动机的三相定子绕组流过电流之后产生了旋转磁场,而根据电磁感应的原理,电动机的外壳就会产生感应电动势。此感应电动势的大小,就取决于变频器IGBT的开关频率的大小和C×DV/DT(与IGBT的开关的速度有关)。如果这个感应电动势较大,那么人触摸到就会感觉被电击一样。理论上IGBT的开关频率越高,电机外壳的感应电动势的有效值即感应电压就越高,而变频器对电机的控制精度和动态响应也就越高,人体触摸之后被电的感觉就越大;反之,IGBT的开关频率越低,电机外壳的感应动势的有效值(感应电压)就越低,而从体触摸到之后被电的感觉就越小。变频器在电机启动、停止、加速、减速等过程中,能够提供更加平滑和稳定的运行效果。VFD450CH43A-21
工业自动化变频器的发展趋势还包括高性能和节能化。在高性能方面,不断改进控制算法,提高调速精度和转矩控制能力,以满足更复杂工业应用的需求。例如,在**制造业中,对电机转速和转矩的控制精度要求越来越高,新型变频器能更好地应对。节能化则是通过优化变频器的电路设计和控制方式,进一步降低电机能耗。在风机、水泵等大量耗能设备中,新型节能变频器可根据负载情况更精细地调整电机运行状态,实现更高的能源利用率,降低工业生产的能源成本。高性能矢量变频器代理当变频器调速到大于50Hz频率时,电机的输出转矩将降低。
整流电路是变频器的重要组成部分。它的主要功能是将输入的交流电转换为直流电。常见的整流电路有单相整流和三相整流。在单相整流中,一般采用二极管整流桥,通过四个二极管的单向导电性,将交流电的正负半周转换为直流电的正半周和负半周。对于三相整流,常用的是三相桥式整流电路,它由六个二极管组成。三相交流电的每一相在不同时刻通过相应的二极管进行整流,**终输出较为平滑的直流电。整流电路的性能对变频器的整体效率和稳定性有重要影响,高质量的整流电路能够减少谐波失真,提高电能转换效率,为后续的逆变等环节提供稳定可靠的直流电源。
过流保护是变频器的重要保护功能之一。当电机启动、过载、短路或变频器内部故障等情况导致电流超过设定值时,过流保护机制会迅速启动。变频器通过电流传感器实时监测电机的运行电流。一旦检测到过流,控制电路会立即采取措施,如降低输出频率、切断输出电压等,以保护功率开关器件、电机和其他电路元件。例如,在电机堵转的情况下,电流会急剧上升,如果没有过流保护,可能会损坏功率开关器件和电机绕组。过流保护的阈值一般可以根据电机和变频器的额定参数进行设置,确保在正常运行和故障情况下都能有效地保护设备,减少因过流问题导致的设备损坏和停机时间。变频器可以根据需要调整电机的转速和输出功率。
在数控机床领域,工业自动化变频器有着广泛应用。数控机床的主轴电机和进给轴电机都需要精确的速度和转矩控制。变频器通过矢量控制或直接转矩控制等方式,能满足这些要求。对于主轴电机,变频器可根据加工工艺要求,精确调整转速,保证刀具切削速度的稳定,提高加工精度。在进给轴方面,变频器能使电机按照预设的进给速度运行,实现精确的刀具轨迹控制。例如,在铣削复杂曲面零件时,进给轴电机在变频器的控制下,能以合适的速度和精度完成刀具的 X、Y、Z 轴方向的移动,确保零件加工质量,同时变频器还能提高机床的响应速度和加工效率。变频器可以实现电机的高速、低速和中速运行。南京高性能矢量变频器哪里有卖
变频器不要安装在有水滴飞溅的地方。VFD450CH43A-21
工业自动化变频器与电机的匹配是确保系统高效稳定运行的关键。首先,要考虑电机的类型,如异步电机和同步电机,不同类型电机特性不同,需选择适配的变频器。其次,电机功率是重要因素,变频器额定功率一般不小于电机额定功率,但也不宜过大,否则可能影响控制精度和增加成本。电机的额定转速决定了变频器的输出频率范围。此外,还要考虑电机负载特性,对于恒转矩负载、恒功率负载或二次方律负载等,要选择合适的变频器控制方式和参数设置。例如,对于恒转矩负载的起重机电机,应选择具有良好转矩控制能力的变频器。VFD450CH43A-21