3 变频器的分类
3. 1 按变频形式分类
按变频形式的不同, 变频器可分为交直交和交交两大类。前者是将工频交流电先通过整流器变成直流电, 经滤波器后再送往大功率三极管组成的逆变器。逆变器中的三极管由微机按一定程序控制其导通与关断, 将送到逆变器中的直流电变成所需频率的交流电, 从而实现变频。交交变频器是通过两组反并联的大功率三极管整流桥和滤波器, 直接将工频交流电变成所需频率的交流电。但由于其最高频率一般不超过电网频率的 1/ 2 1/ 3, 控制系统复杂, 目前应用较少。
3. 2 按主电路工作方式分类
按照主电路工作方式的不同, 变频器又可分为电压型和电流型。电压型变频器滤波环节主要是电容, 电源阻抗小, 相当于电压源, 其输出电压为方波, 输出电流近似正弦波, 其中含高次谐波较多, 变频效率低于电流型, 动态性能及可靠性较差, 适用于多台电机齐速运行。电流型变频器滤波环节主要是电感, 电源阻抗大, 相当于电源, 其输出电压接近正弦波, 输出电流为方波, 含高次谐波电流较少, 可靠性及动态性较好,可以用电流内环控制, 适用于多台电机运行, 尤其适用于单机加减速运行。
3. 3 按开关方式分类
按逆变电路的开关方式对变频器分类时, 则变频器可以分为脉冲振幅调制控制方式, 脉冲宽度调制控制方式和高载频控制方式 3 种。
3. 4 按工作原理分类
当按照工作原理对变频器分类时, 按变频器技术的发展过程可分为 v /f 控制方式, 转差频率控制方式和矢量控制方式。
4 变频器控制方式和基本原理
当按照控制方式对变频器分类时, 可将变频器分为 v / f控制变频器, 转差频率和矢量控制变频器三种类型。
4. 1 v/ f 控制变频器的基本原理
当电动机电源的频率被改变时, 电动机的内部阻抗也随之改变, 从而引起励磁电流的变化, 使电动机出现励磁不足或过强的情况。前者电动机将难以给出足够的转矩, 后者将会造成电动机功率因素和效率的下降。为了得到理想的转矩速度特性, 在改变电源频率进行调速的同时, 必须采取必要的措施来保证电动机的气隙磁通处于高效状态。通过控制电源电压和频率, 使其保持为常值, 这就是 v/ f 控制变频器。
4. 2 矢量控制变频器的基本原理
它是通过控制电动机定子电流的幅值和相位, 来分别对电动机的磁电流和转矩电流进行控制, 从而达到控制电动机转矩电流特性的目的。
由于转差频率控制方式的变频器, 已基本上被矢量控制方式的变频取代, 本文不再阐述转差频率控制变频器。
4. 3 各种控制方式的特点比较
v/ f 控制变频器采用的是开环控制, 没有进行速度反馈,在速度控制方面不能给出满意的控制性能。但是, 这种变频器有着很高的性能价格比, 在以节能为目的各种用途和对速度精度要求不太高的各种用途中得到了广泛的应用。
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