变频器一般都是先将交流电进行整流得到直流电输出,然后在第一次输出的直流电再通过一些特点的电路来转换成实际需求的交流电,中间需要用到的技术有整流技术、滤波技术、电力电子技术等结合使用了,但是变频器的工作原理有是怎么样的呢?
下面我们它的结构、组成、原理图及电路图等这些来深入的来对变频器的工作原理及其电源分析,希望能让大家更好的认知这种工业上常常用到的设备。
(1)结构及组成
变频器的主要由这几个方面来构成:
A、 整流—实现将工频电源(变频器的输入的电源或称为工作电源)的交直流转换,得到直流电输出。
B、 滤波:我们知道滤波的作用是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要措施,对于刚刚通过整流过来的直流电源,里面可能会包含几次谐振波或者其他的频率波属于脉动电压或者电流,这些波段电源可能导致电源的性能不够稳定可靠;
C、 二次整流:将通过滤波后输出的直流电重新转换成交流电,这些交流电的电压和频率可以根据不同的整流的方式来调节。
D、 其他部分:整流-滤波-整流其实就已经实现了输出电源的电压和频率的可调,我们增加制动单元/驱动单元/检测单元/微处理单元等部分,是为了让我们的输出的电源信号更加可靠和方便使用。
总的来说,主要的流程也可以用这样的描述:将工频电源变换为直流功率的整流器,吸收在整流时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,通过这三大部分的完美的结合,就可以得到一个简单的变频器电路了。
对其的结构感兴趣的,可以自己试着分析一下下面的电路,看看能不能总结出它的工作流程和电路分析呢?
我们从电路计算上面来分析一下变频器的工作原理。首先,我们知道交流电动机的同步转速表达式位: n=60 f(1-s)/p (1)
式中 n———异步电动机的转速;
f———异步电动机的频率;
s———电动机转差率;
p———电动机极对数。
由式(1)可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。
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