变频器的工作原理

变频器的工作原理摘要：变频器含有稳压、调速、调压、调频等功效，它应用了当代科学与技术，即使价格昂贵、内部构造复杂，但其性能良好、使用简朴，因此变频器不只是用于电动机，其不同的功率、外形、体积在各个领域得到广泛应用。随着应用技术的发展，制造成本的减少，变频器还会得到更广泛的应用。本文重要从变频器的工作原理入手，进一步浅出的叙述变频器的调速节能功效。核心词：变频器；电压；频率把电压和频率固定不变的交流电转换为电压和频率可变的交流电的装置称作“变频器”，变频器为基本的“交-直-交”单相逆变电路。我们懂得感应式交流电机的旋转速度n=60f/p（f代表频率，p代表极对数），由此公式不难看出旋转速度n的大小取决于电机的极数和频率。根据电机的工作原理懂得电机的极数是不变的，因此想要调节电机的速度那就不能通过变化电机的极数来实现了。根据电机的旋转速度计算公式能够看出，我们还能够通过调节进入电机前的频率，从而控制电机的旋转速度。因此，通过控制频率来做为电机调速设备的变频器是电机的最优选择。基本频率：是指与变频器最大输出电压相对应的频率，也就是与电机额定电压相对应的那个频率，用fBA表达。普通来说，基本频率就等于电机的额定频率，如图所示：基本U/f线：当变频器输出频率从0Hz上升到基本频率fBA时，对应的电压也从0V上升到额定电压，对应的U/f线满足公式U=Kf，称为基本u/f线，如图（a）所示：如果电压一定而只减少频率，那么频率减少时会使电机磁感应线圈磁通增大，磁回路严重饱和，甚至还会将电机烧毁。因此变频器在变化频率的同时一定要控制变频器电压的输出，从而保持电机磁通的一定，以避免产生磁饱和现象。弱磁点：当变频器输出频率高于电机的额定频率时，变频器的输出电压最大只能等于电机的额定电压，因此变频器的输出电压不再随频率的上升而继续增大了，如图（b）中A点后来。此时，频率f继续增大而电压U却不变，这样U/f将随频率的上升而减小，电机磁感线圈内的磁通将因此减小，电机磁通处在弱磁状态。因此，转折点A即为弱磁点。我们懂得，对于一种电机来说，它的额定电流和额定电压是一定的，因此当输出频率超出额定频率时，电压就会刚好达成它的额定值，电压不能够再继续随频率呈线性关系变化，因此电机的最高电压只能等于电机的额定电压不会超出这个数值。电机在工频电源供电时，采用直接启动起动电机起动电流为额定电流的6-7倍，而采用星/三角启动、自耦减压启动起动电机起动电流也为额定电流的4-5倍，起动电流很大，将对电机产生很大的机械冲击；而当使用变频器供电时，能无阶跃的平稳起动或停止电机，由于变频器的输出电压和频率是逐步加到电机上的，起动电流为额定电流的1.2-1.5倍，因此冲击就要弱某些，并能有效的减少起动电流及配电容量，消除了对电机的机械冲击应力，延长使用寿命。变频器在电厂的实际应用重要体现在在风机和泵上，例如给煤机、引风机、凝结水泵、循环水泵等。在生产运行过程中我们为了确保这些设备运行的可靠性和稳定性，因此在选配驱动动力时，我们在这些机械设备上都留有一定的裕度。若根据负荷的需要电机不需要在满负荷下运行时，去掉满足实际的驱动动力以外，剩余的力矩就成了损耗，涉及热能损耗、有功功率损耗，这样一来就会造成电能的不必要的浪费。在没有应用变频器的状况下，风机、泵等设备调速是通过调节出入口的调节挡板的开度、阀门的开度、动叶的开度等，通过调节这些开度的大小来调节风机或泵的风量或水量，其实际动力的规定远远不大于调节这些开度所用的输入功率，这样一来挡板、阀门、动叶的截流就会造成大量的电能消耗。现在我们通过变频器来对这些设备进行调速，当负荷根据实际规定减小时，通过变频器来减少泵或风机的频率从而减少它的转速就能够满足实际生产需要了，这样不仅减少了电能的损耗，也确保了设备长久运行的安全。这也就应用了变频器的调速节能功效了。参考文献：[1]ATV12变频器安装及编程手册[Z].[2]咸庆信.变频器实用电路图集与原理图说（