变频器的外部接口电路有哪些

变频器的外部接口电路有哪些

变频器的英文译名是VFD（Variable-frequency Drive），这可能是现代科技由中文反向译为英文的为数不多实例之一。（但VFD也可解释为Vacuum fluorescent display，真空荧光管，故这种译法并不常用）。 变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影响而曾被称作VVVF（Variable Voltage Variable Frequency Inverter）。 变频器的分类 单元串联型变频器 　　这是近几年才发展起来的一种电路拓扑结构，它主要由输入变压...全部

  变频器的英文译名是VFD（Variable-frequency Drive），这可能是现代科技由中文反向译为英文的为数不多实例之一。（但VFD也可解释为Vacuum fluorescent display，真空荧光管，故这种译法并不常用）。
  变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影响而曾被称作VVVF（Variable Voltage Variable Frequency Inverter）。
   变频器的分类 单元串联型变频器 　　这是近几年才发展起来的一种电路拓扑结构，它主要由输入变压器、功率单元和控制单元三大部分组成。采用模块化设计，由于采用功率单元相互串联的办法解决了高压的难题而得名，可直接驱动交流电动机，无需输出变压器，更不需要任何形式的滤波器。
   　　整套变频器共有18个功率单元，每相由6台功率单元相串联，并组成Y形连接，直接驱动电机。每台功率单元电路、结构完全相同，可以互换，也可以互为备用。 　　变频器的输入部分是一台移相变压器，原边Y形连接，副边采用沿边三角形连接，共18副三相绕组，分别为每台功率单元供电。
  它们被平均分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大部分，每部分具有6副三相小绕组，之间均匀相位偏移10度。 　　该变频器的特点如下： 　　① 采用多重化PWM方式控制，输出电压波形接近正弦波。 　　② 整流电路的多重化，脉冲数多达36，功率因数高，输入谐波小。
   　　③ 模块化设计，结构紧凑，维护方便，增强了产品的互换性。 　　④ 直接高压输出，无需输出变压器。 　　⑤ 极低的dv/dt输出，无需任何形式的滤波器。 　　⑥ 采用光纤通讯技术，提高了产品的抗干扰能力和可靠性。
   　　⑦ 功率单元自动旁通电路，能够实现故障不停机功能。 　　随 着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展，促进了电气传动的技术革命。交流调速取代直流调速，计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势。
  交流电机 变频调速是当今节约电能，改善生产工艺流程，提高产品质量，以及改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率，高功率因数，以及优异的调速和启制动性 能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。
   　　以前的高压变频器，由可控硅整流，可控硅逆变等器件构成，缺点很多，谐波大， 对电网和电机都有影响。近年来，发展起来的一些新型器件将改变这一现状，如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它们构成的高压变频器，性能优异，可以实 现PWM逆变，甚至是PWM整流。
  不仅具有谐波小，功率因数也有很大程度的提高。 按变换的环节分类 　　（1）交-直-交变频器，则是先把工频交流通过整流器变成直流，然后再把直流变换成频率电压可调的交流，又称间接式变频器，是目前广泛应用的通用型变频器。
   　　（2）可分为交-交变频器，即将工频交流直接变换成频率电压可调的交流，又称直接式变频器； 按直流电源性质分类 　　（1）电压型变频器 　　电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采用大电容，负载的无功功率将由它来缓冲，直流电压比较平稳，直流电源内阻较小，相当于电压源，故称电压型变频器，常选用于负载电压变化较大的场合。
   　　（2）电流型变频器 　　电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节，缓冲无功功率，即扼制电流的变化，使电压接近正弦波，由于该直流内阻较大，故称电流源型变频器（电流型）。电流型变频器的特点（优点）是能扼制负载电流频繁而急剧的变化。
  常选用于负载电流变化较大的场合。 按主电路工作方法 　　电压型变频器、电流型变频器 按照工作原理分类 　　可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等； 按照开关方式分类 　　可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器； 按照用途分类 　　可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
  此外，变频器还可以按输出电压调节方式分类，按控制方式分类，按主开关元器件分类，按输入电压高低分类。 按变频器调压方法 　　PAM变频器是一种通过改变电压源Ud 或电流源Id的幅值进行输出控制的。
   　　PWM变频器方式是在变频器输出波形的一个周期产生个 脉冲波个脉冲，其等值电压为正弦波，波形较平滑。 按工作原理分 　　U/f控制变频器（VVVF控制）、SF控制变频器（转差频率控制）、VC控制变频器（Vectory Control 矢量控制) 按国际区域分类 　　国产变频器；欧美变频器、日本变频器、韩国变频器、台湾变频器、香港变频器 按电压等级分类 　　高压变频器、中压变频器、低压变频器[1] 变频器节能效果 　　变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。
  为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。
  当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求。 　　由流体力学可知，P（功率）=Q（流量）×H（压力），流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降。
  即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。所队当所要求的流量Q减少时，可调节变频器输出频率使电动机转速n按比例降低。这时，电动机的功率P将按三次方关系大幅度地降低，比调节挡板、阀门节能40%一50%，从而达到节电的目的。
   　　以上海正艺信息科技有限公司生产的变频器应用到风机水泵型负载的节能的例子来说：一台离心泵电机功率为55千瓦，当转速下降到原转速的4/5时，其耗电量为28。16千瓦，省电48。8%，当转速下降到原转速的l/2时，其耗电量为6。
  875千瓦，省电87。5%。 　　2、功率因数补偿节能 　　无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。
   　　3、软启动节能 　　电机硬启动对电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。
  节省了设备的维护费用。收起