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什么是变频电机(变频电机的工作原理及构造原理)

采用交流变频调速电机比直流调速电机具有显著的优点:

(1)调速容易,而且节能。

(2)交流电机结构简单、体积小、惯量小、造价低、维修容易、耐用。

(3)可以扩大容量,实现高转速和高电压运行。

(4)可以实现软启动和快速制动。

(5)无火花、防爆、环境适应能力强。

什么是变频电机(变频电机的工作原理及构造原理)

什么是变频电机(变频电机的工作原理及构造原理)

左力电机

变频电机的工作原理

变频器是把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置,在实际的生产中有着十分广泛的应用。那么变频器的工作原理是什么呢?下面电工之家带您一起来分享一下。

它的主电路由三部分构成,即整流器、平波回路和逆变器,并一般分为电流型和电压型。电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”,以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

整流器

最近大量使用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。

平波回路

在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。

逆变器

同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。

控制电路

是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。

(1)运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。

(2)电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。

(3)驱动电路:驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。

(4)速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。

(5)保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏,使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。

什么是变频电机(变频电机的工作原理及构造原理)

什么是变频电机(变频电机的工作原理及构造原理)

上图就是变频器控制电路的原理示意图。上半部为主电路,下半部为控制电路。主要由控制核心CPU、输入信号、输出信号和面板操作指示信号、存储器、LSI电路组成。外接电位器的模拟信号经模数转换将信号送入CPU,达到调速的目的。外接的开关量信号也经由与非门送入控制CPU。

变频电机的构造原理

异步电动机的转速当转差率变化不大时,转速正比于频率,可见改变电源频率就能改变异步电动机的转速。在变频调速时,总希望主磁通保持不变。若主磁通大于正常运行时的磁通,则磁路过饱和而使励磁电流增大,功率因数降低;若主磁通小于正常运行时的磁通,则电机转矩下降。

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