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什么是变频器？

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

可分为交—交变频器、交－直－交变频器。

交－交变频器可直接把交流电变成频率和电压都可变的交流电；

交—直—交变频器则是先把交流电经整流器先整流成直流电，再经过逆变器把直流电变成频率和电压都可变的交流电。

变频器的组成：

变频器是由主回路和控制回路两大部分组成的。主回路由整流器、滤波器和逆变器三个主要部分组成。控制回路则由单片机、驱动电路和光电隔离电路组成。

变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。随着电力电子器件【从SCR(晶闸管)发展到今天的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)】、电力变换技术的不断发展和脉宽调制变压变频调速理论(PWM—VVVF)的成熟。

变频调速的原理：

三相异步电动机转速为：n=n0(1-s)

其中：n0=60f/p，为同步转速

因此n=60f(1-s)/p

改变电机的极对数(p)；

改变电机的转差率(s)；

转子串电阻调速，转子串级调速；

改变电机供电频率(f)，即变频调速。

根据三相异步电动机公式：

E=4.44f1KNØ

f1-电机频率。

N-每相绕组匝数；

Ø-电机气隙磁通；

K-与绕组有关的常数。

Ф=E/(4.44KNf1)=KФ(E/f1)≈KФ(U/f1)

VVVF控制

变频调速的优点：

变频调速主要有如下一些优点：

1、调速范围宽，可使异步电动机0-100%无级调速(加减速时间可调）；

2、启动电流小，而启动转矩大；

3、启动平滑，消除机械的冲击力，保护机械设备；

4、对电机具有保护功能，降低电机的维修费用；

5、在合适条件下具有显著的节电效果。

常用低压变频器功能简介：

完善的保护特性（自身保护和负载保护）：

基本接线：

变频器的寿命：

变频器虽为静止装置，但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件，如果对它们进行定期的维护、更新，可以有10年以上的寿命。

变频器调速节电原理：

变频器是节电产品，但变频器本身不节电，相反，它本身也耗电，它的作用是改变电机的转速；

变频器节电的效果完全取决于电机负载的工况条件－有调节转速节电的需要。

例如：离心泵的特性

减量操作（Q1－Q2）：

出口阀门调节时泵工作点的变化：

减量操作（Q1－Q2）：

调速调节时泵工作点的变化：

阀门、速度调节能耗比较：

根据离心泵轴功率公式：P=kQHρ/η

式中：P－泵工况点的轴功率，kW

Q－工况点的流量，m3/s

H－工况点的扬程，m

ρ－介质密度，kg/m3

η－工况点的泵效率，％

得出泵运行在b、c点的轴功率和损耗功率△P：

△P=Pb-Pc≈kQ2(Hb-Hc)ρ/η

什么是高压变频器？

一般输出3KV~13.8KV电压的变频器称为高压变频器。

国外称为中压变频器,国内称为高压,主要是与低压变频器相对而言的。

常用高压变频器分类：

按输出电压方式：

高－高型：变频器输出没有升压变压器

高－低－高型：低压变频器，有降、升压过程按中间环节类型

电压源：中间直流环节为电容

电流源：中间直流环节为电感

按逆变器电路结构型式：

三电平(中心点钳位)

GTO/SGCT电流源型逆变器

功率单元电压串联结构

某品牌高压变频器组成结构：

几种调速方式对比：

变频器的散热与旁通：

二次结构图：

控制电源：

一、外部电源→UPS

二、UPS→板件

风扇电源：

变压器→风扇

电压、电流检测：

变频器控制信号：

变频器输出：

外部信号输入

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