變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用，將工頻電源變換為另一頻率的一種電能控制裝置，它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)載保護(hù)等多種功能。那么變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域及其工作原理是怎樣的呢?接下來(lái)我們就一起來(lái)看看吧。
變頻器工作原理
主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器主電路大體可分為兩類：電壓型是將電壓源直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波為電容。電流型則是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。它常由三部分構(gòu)成，即把工頻電源變換為直流功率的整流器，吸收變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的平波回路，以及將直流功率變換為交流功率的逆變器。
整流器，大量使用的是二極管變流器，它把工頻電源變換為直流電源，當(dāng)然也可以運(yùn)用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器，由于整流器功率方向是可逆的，所以它可以進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。
平波回路，在整流器整流后的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動(dòng)電壓，此外逆變器產(chǎn)生的脈動(dòng)電流也使直流電壓變動(dòng)。為了抑制電壓波動(dòng)，采用電感和電容吸收脈動(dòng)電壓。當(dāng)裝置容量變小時(shí)，若電源和主電路構(gòu)成器件有余量，則可以省去電感，采用簡(jiǎn)單的平波回路。
逆變器，同整流器相反，它是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時(shí)間，使6個(gè)開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開(kāi)關(guān)時(shí)間和電壓波形。
控制電路是給異步電動(dòng)機(jī)供電的主電路提供控制信號(hào)的回路，它有頻率、電壓的運(yùn)算電路，主電路的電壓、電流檢測(cè)電路，電動(dòng)機(jī)的速度檢測(cè)電路，將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的驅(qū)動(dòng)電路，以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的保護(hù)電路組成。
(1)運(yùn)算電路：將外部速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測(cè)電路的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。
(2)電壓、電流檢測(cè)電路：與主回路電位隔離檢測(cè)電壓、電流等。
(3)驅(qū)動(dòng)電路：驅(qū)動(dòng)主電路器件的電路，它與控制電路隔離使主電路器件導(dǎo)通、關(guān)斷。
(4)速度檢測(cè)電路：以裝在異步電動(dòng)機(jī)軸機(jī)上的速度檢測(cè)器的信號(hào)為速度信號(hào)，送入運(yùn)算回路，根據(jù)指令和運(yùn)算可使電動(dòng)機(jī)按指令速度進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
(5)保護(hù)電路：檢測(cè)主電路的電壓、電流等，當(dāng)發(fā)生過(guò)載或過(guò)壓等異常時(shí)，為了防止逆變器和異步電動(dòng)機(jī)損壞，使逆變器停止工作或抑制電壓、電流值。
變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域
隨著工業(yè)自動(dòng)化程度不斷提高，變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，目前產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、造紙、化工、建材、機(jī)械、電力及建筑等所有工業(yè)傳動(dòng)領(lǐng)域之中，可以有效達(dá)到調(diào)速節(jié)能、過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等多種功能。