變頻器的應用

變頻器節能主要表現在風機、水shui泵beng的de應ying用yong上shang。為wei了le保bao證zheng生sheng產chan的de可ke靠kao性xing，各ge種zhong生sheng產chan機ji械xie在zai設she計ji配pei用yong動dong力li驅qu動dong時shi，都dou留liu有you一yi定ding的de富fu餘yu量liang。當dang電dian機ji不bu能neng在zai滿man負fu荷he下xia運yun行xing時shi
，除chu達da到dao動dong力li驅qu動dong要yao求qiu外wai，多duo餘yu的de力li矩ju增zeng加jia了le有you功gong功gong率lv的de消xiao耗hao，造zao成cheng電dian能neng的de浪lang費fei。

同時
，風機
、泵在使用變頻調速後，可以控製電機的啟動電流，降低電力線路電壓波動，啟動時需要的功率更低
，具有可控的加速功能
、運行速度和轉矩極限，具備減速停車
、自由停車、減速停車+直流製動等受控的停止方式，能大幅降低能耗

，節約了齒輪箱等機械傳動部件。

變頻器在實驗室應用時帶來的問題

隨著出口產品的增長，世界各地電壓等級
、頻率各異，其它國家和地區的工頻以60hz居多
，電壓又有400v、415v的區別
，由於對變頻器技術的相關知識掌握得較少
，對變頻器電氣特性的測定方法掌握得不夠全麵，開始我們采用變頻器提供所需的60hz電源，在測試過程中發現了諸多問題：

(1)風機轉速和電壓變化。輸出60hz電源時，電機轉速並不是50hz時的1.2倍
，將輸入側的電壓調整為380v時，輸出側的電壓和輸入測的電壓不同，差異較大。這是因為變頻器是采用逆變技術的，通用的變頻器都是變頻變壓(vvvf)
，頻率發生變化
，電壓也會成正比發生變化，如圖1所示。

 圖1：變頻器輸出電壓和輸出頻率的變化

(2)電dian機ji運yun行xing電dian磁ci噪zao音yin增zeng加jia。變bian頻pin器qi輸shu出chu的de是shi矩ju形xing波bo電dian壓ya，存cun在zai高gao頻pin分fen量liang，因yin此ci電dian機ji會hui產chan生sheng刺ci耳er的de高gao頻pin噪zao音yin，該gai噪zao音yin明ming顯xian大da於yu風feng機ji的de噪zao音yin
，給gei噪zao音yin測ce量liang帶dai來lai了le難nan題ti。

(3)電機溫升升高。變頻器輸出電壓波形不是正弦波，而是畸形波，在額定扭矩下的電機電流比工頻時要多出約10%左右，所以溫升比工頻時略有提高(低次電流諧波使銅損增大，高次諧波使鐵損增大)
，給電機溫升試驗帶來不便，使得溫升試驗結果偏差較大。

(4)普通電磁
、數(shu)字(zi)測(ce)試(shi)儀(yi)表(biao)失(shi)靈(ling)。變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)中(zhong)都(dou)有(you)頻(pin)率(lv)較(jiao)高(gao)的(de)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)成(cheng)分(fen)，高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang)具(ju)有(you)輻(fu)射(she)能(neng)力(li)，使(shi)其(qi)他(ta)設(she)備(bei)(尤其是通信設備)因接收到電磁波信號而受到幹擾，使得電磁式儀表、數字式儀表都不能用來直接測量交流電壓和電流，必須采用整流式儀表才能進行較為準確的測量。

針(zhen)對(dui)出(chu)現(xian)的(de)問(wen)題(ti)，我(wo)們(men)和(he)變(bian)頻(pin)器(qi)廠(chang)家(jia)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)進(jin)行(xing)了(le)多(duo)次(ci)討(tao)論(lun)和(he)分(fen)析(xi)，對(dui)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)了(le)合(he)理(li)地(di)調(tiao)整(zheng)，通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)載(zai)波(bo)頻(pin)率(lv)來(lai)減(jian)小(xiao)電(dian)磁(ci)噪(zao)音(yin)、降低電機溫升，然而
，電磁噪音和電機溫升在載波頻率麵前是一對矛盾體，無法達到全部減小甚至消失的效果。

變頻器和變頻電源的區別

為了解決使用變頻器時的噪聲、溫升、測試等問題，就必須仔細分析變頻器的工作原理，盡量將影響降到最低。在學習、分析的過程中，我們發現了更為理想的實驗室電源設備-變頻電源。下麵對比變頻器和變頻電源的原理及區別，以方便工程技術人員進行合理的選擇
，在選擇變頻設備時少走彎路。

變頻器是可以改變頻率和電壓的電源。變頻器是由交流-直流-交流(調製波)等deng電dian路lu構gou成cheng的de，將jiang電dian網wang三san相xiang交jiao流liu電dian經jing過guo三san相xiang橋qiao式shi整zheng流liu成cheng脈mai動dong直zhi流liu
，再zai通tong過guo電dian解jie電dian容rong和he電dian感gan濾lv波bo成cheng平ping滑hua直zhi流liu，最zui後hou通tong過guo逆ni變bian器qi，逆ni變bian成cheng電dian壓ya和he頻pin率lv可ke調tiao的de三san相xiang交jiao流liu電dian。變bian頻pin器qi標biao準zhun叫jiao法fa為wei變bian頻pin調tiao速su器qi。
變頻器的輸入電路是三相交流電源經全波整流後向濾波電容器充電的電路，輸入電流總是出現在電壓的振幅值附近
，呈不連續的衝擊波形式
，如圖2所示，變頻器的輸出電路[member]
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是把直流變成頻率連續可調的三相調製交流電壓的逆變橋電路
，其輸出電壓波形是正弦調製spwm波
，如圖3所示。

圖2：輸入電流波形

圖3：輸出電壓波形

gaocixiebodianliuzaixianlushangsuozaochengxieboyajiang
，yinqidianwangdianyaboxingjibian
，zhegejibianyingxiangdaoqitafuzai，daozhiyongdianshebeixiaolvjiangdi，zaoyinzengda，shenzhizaiyixieshebeilifashenggongzhen，daozhishebeiguore

，haihuigeiyibiaozhuangzhihedianxunshebeidailaiyanzhongdedianciganrao，geiceshizhuangzhidejingdujishujudekekaoxingdailaileyanzhongdehouguo。yinci，womenxuyaoxunzhaotidaibianpinqidegengweijingmidedianyuanzhuangzhi，bianpindianyuanjiushishifenheshidexuanze。

變頻電源是將工業電網中的交流電經過ac-dc-ac變bian換huan，輸shu出chu為wei純chun淨jing的de正zheng弦xian波bo，輸shu出chu頻pin率lv和he電dian壓ya一yi定ding範fan圍wei內nei可ke調tiao。它ta有you別bie於yu用yong於yu電dian機ji調tiao速su用yong的de變bian頻pin器qi
，也ye有you別bie於yu普pu通tong交jiao流liu穩wen壓ya電dian源yuan。理li想xiang的de交jiao流liu電dian源yuan的de特te點dian是shi頻pin率lv穩wen定ding、電壓穩定
、內阻等於零
、電壓波形為純正弦波(無失真)。變頻電源十分接近於理想交流電源
，輸出相位偏差在±2°內，頻率穩定率≤0.01%，負載穩壓率在±0.5%範圍內
，波形失真度≤2%(阻性負載)
，反應時間最大值為2ms
，效率≥85%，帶有輸入、輸出無熔絲開關，電子電路快速偵測過電壓、過電流、過載、過高溫&短(duan)路(lu)並(bing)自(zi)動(dong)跳(tiao)脫(tuo)保(bao)護(hu)及(ji)告(gao)警(jing)等(deng)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)。因(yin)此(ci)，先(xian)進(jin)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)地(di)將(jiang)變(bian)頻(pin)電(dian)源(yuan)用(yong)作(zuo)標(biao)準(zhun)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)，以(yi)便(bian)為(wei)用(yong)電(dian)器(qi)提(ti)供(gong)最(zui)優(you)良(liang)的(de)供(gong)電(dian)環(huan)境(jing)，便(bian)於(yu)客(ke)觀(guan)考(kao)核(he)用(yong)電(dian)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)性(xing)能(neng)。

變頻電源可以帶載各種阻抗特性的負載，包括電感類、電阻類
、整流類常見負載，需引起重視的是負載類型不同
，所需變頻電源的功率容量有很大不同。

電源容量選擇方法：
阻性：電源容量 = 1.1×負載功率
感性：電源容量 =負載啟動電流/負載額定電流×負載功率
整流：電源容量 = 負載電流波峰係數/1.5×負載功率
混合型：請按照不同負載所占比例適當選取
注：對於冰箱、空調之類的感性負載，應按照啟動功率來選擇電源容量。啟動功率一般為額定功率的5-7倍。

通過選擇合理的變頻電源

，就能模擬世界各地的電壓

、頻率
，獲得可靠的實驗室數據，對於使用最為普遍的電機而言，要按照感性負載進行選擇。我廠使用的電機最大功率為3kw
，啟動電流約為額定電流的3倍，因此選擇15kva的電源容量已經足夠。當然
，變頻器和變頻電源的價格也不在一個數量級，變頻電源的價格約為變頻器的10倍。

通tong過guo對dui變bian頻pin器qi和he變bian頻pin電dian源yuan原yuan理li的de研yan究jiu和he分fen析xi，掌zhang握wo了le變bian頻pin器qi和he變bian頻pin電dian源yuan的de輸shu出chu電dian源yuan特te性xing，了le解jie了le實shi驗yan室shi使shi用yong變bian頻pin器qi所suo帶dai來lai的de諸zhu多duo問wen題ti，為wei實shi驗yan室shi選xuan擇ze合he理li的de變bian頻pin電dian源yuan裝zhuang置zhi提ti供gong了le依yi據ju
，特te別bie是shi對dui電dian氣qi知zhi識shi掌zhang握wo較jiao少shao的de機ji械xie類lei工gong程cheng技ji術shu人ren員yuan來lai說shuo，合he理li選xuan擇ze實shi驗yan室shi電dian源yuan裝zhuang置zhi，才cai能neng對dui產chan品pin性xing能neng檢jian測ce、型式試驗提供保證，才能使產品在世界各地暢通無阻。