郑州易能变频器生产厂家 性能稳定

1、什么是变频器?

变频器是利用电力半导体器件的通断将工频电源变换为频率连续可调的电能控制装置。
2、电压型与电流型有什麽不同?
变频器的主电路大体上可分为两类 :电压型变频器和电流型变频器。
电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容 ;
电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。
3、为什麽变频器的电压与频率成比例的改变?
非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率 下, 如果电压一定而只降低频率, 那么磁通就过大, 磁回路饱和, 严重时将烧毁电机。
因此, 频率与电压要成比例地改变, 即改变频率的同时控制变频器输出电压, 使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。
4、按比例地改变 V 和 f 时,电机的转矩如何变化?
频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变 , 将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向，因此, 在低频时给定 V/f,要使输出电压提高一些 , 以便获得一定 的起动转矩 , 这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现 , 有自动进行的方法、选择 V/f模 式或调整电位器等方法。

变频器维护与检查
变频器在长期运行中，由于温度、湿度、灰尘、震动等使用环境影响，内部元器件会发生变化或老化，为了确保变频器的正常运行，必须进行维护检查，更换老化的元器件。
一、维护注意事项
1、只有受过专业训练的人才能拆卸变频器并进行维修和元器件更换；
2、维修变频器后不要将金属等导电物遗漏在变频器内，否则有可能造成变频器损坏；
3、进行维修检查前，为防止触电危险，请首先确认以下几项：
①变频器已切断电源；
②主控制板充电指示灯熄灭；
③用万用表等确认直流母线间的电压已降到安全电压（DC 36V以下）。
4、对长期不使用的变频器，通电时应使用调压器慢慢升高变频器的输入电压直至额定电压，否则有触电和爆炸危险。
二、日常检查与维护
为了保证变频器长期可靠地运行，一方面要严格按照使用手册规定的使用方法安装、操作变频器；另一方面要认真做好变频器的日常检查与维护工作。
变频器日常维护的项目有：
1、变频器的运行参数是否在规定的范围内，电源电压是否正常？
2、变频器的操作板面显示是否正常，仪表指示是否正确，是否有震动、震荡等现象？
3、冷却风扇部分是否运转正常，有无异常声音？
4、变频器和电动机是否有异常噪音、异常震动及过热的迹象？
5、变频器及引出电缆是否有过热、变色、变形、异味、噪音等异常情况？
6、变频器的周围环境是否符合标准规范，温度和湿度是否正常？
三、定期检查
用户根据使用环境情况，每3-6个月对变频器进行一次定期检查，在定期检查时，先停止运行，切断电源，再打开机壳进行检查。
但必须注意，即使切断了电源，主电路直流部份滤波电容放电也需要时间，需带充电指示灯熄灭后，用万用表等测量，确认直流电压已降到安全电压（DC 25V一下）后，在进行检查。
定期检查项目有：
1、输入、输出端子和铜排是否过热、变色、变形？
2、控制回路端子螺钉是否松动，用螺钉旋具拧紧？
3、输入R、S、T与输入U、V、W端子座是否有损伤？
4、R、S、T和U、V、W与铜排链接是否牢固？
5、主回路和控制回路端子绝缘是否满足要求？
6、电力电缆和控制电缆有无损伤和老化变色？
7、污损的地方，用抹布沾上中性化学剂擦拭；用吸尘器吸去电路板、散热器、风道上的粉尘，保持变频器散热性能良好。
8、对长期不使用的变频器，应进行充电试验，以使变频器主回路的电解电器的特性得以恢复。充电时，应使用调压器慢慢升高变频器的输入电压直至额定电压，通电时间应在2H以上，可以不带负载，充电试验至少每年一次。
9、变频器的绝缘测试：首先全部拆开变频器与外部电路和电动机的连接线，用导线可靠链接主回路端子R、S、T、P1、P+、DB、N、U、V、W，用DC 500W绝缘电阻表对短接线和PE端子测试，显示5MΩ以上，就属正常；不要对控制回路进行绝缘测试，否则有可能造成变频器损坏。


变频器容量的选择
变频器的容量直接关系到变频调速系统的运行可靠性，因此，合理的容量将保证较优的投资。变频器的容量选择在实际操作中存在很多误区，这里给出了3种基本的容量选择方法，它们之间互为补充。
(1)从电流的角度
大多数变频器容量可从3个角度表述：额定电流、可用电动机功率和额定容量。其中后两项，变频器生产厂家由本国或本公司生产的标准电动机给出，或随变频器输出电压而降低，都很难确切表达变频器的能力。
选择变频器时，只有变频器的额定电流是一个反映半导体变频装置负载能力的关键量。负载电流不**过变频器额定电流是选择变频器容量的基本原则。需要着重指出的是，确定变频器容量前应仔细了解设备的工艺情况及电动机参数，如潜水电泵、绕线转子电动机的额定电流要大于普通笼型异步电动机额定电流，冶金工业常用的辊道用电动机不仅额定电流大很多，同时它允许短时处于堵转工作状态，且辊道传动大多是多电动机传动，应保证在无故障状态下负载总电流均不允许**过变频器的额定电流。
(2)从效率的角度
系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积，只有两者都处在较高的效率下工作时，系统效率才较高。从效率角度出发，在选用变频器功率时，要注意以下几点：
1)变频器功率值与电动机功率值相当时较合适，以利变频器在高的效率值下运转;
2)在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时，则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率，但应略大于电动机的功率;
3)当电动机属频繁启动、制动工作或处于重载启动且较频繁工作时，可选取大一级的变频器，以利于变频器长期、安全地运行;
4)经测试，电动机实际功率确实有富余，可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器，但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作;
5)当变频器与电动机功率不相同时，则必须相应调整节能程序的设置，以利达到较高的节能效果。
可见：当β=50%时，η=94%;当β=**时，η=96%。虽然β增一倍，η变化仅2%，但对中、大功率如几百千瓦至几千千瓦电动机而言亦是可观的。系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积，只有两者都处在较高的效率下工作时，系统效率才较高。
(3)从计算功率的角度
对于连续运转的变频器必须同时满足以下3个计算公式。
1)满足负载输出：PCN≥PM/η。
2)满足电动机容量：PCN≥√3kUeIe×10-3。
3)满足电动机电流：ICN≥kIe。

变频器基本组成
变频器通常分为4部分：整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元：将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容：存储转换后的电能。
逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。
给定方式
变频器常见的频率给定方式主要有：操作器键盘给定、接点信号给定、模拟信号给定、脉冲信号给定和通讯方式给定等。这些频率给定方式各有优缺点，须按照实际所需进行选择设置
控制方式
低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。
**代
1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式：
其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出较大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。
*二代
电压空间矢量(SVPWM)控制方式：
它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。
*三代
矢量控制(VC)方式：
矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。
*四代
直接转矩控制(DTC)方式：
1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授**提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了*发展。该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。 直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。
矩阵式交—交控制方式：
VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流电路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术虽尚未成熟，但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。具体方法是：
1、控制定子磁链引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；
2、自动识别(ID)依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别；
3、算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制；
4、实现Band—Band控制按磁链和转矩的Band—Band控制产生PWM信号，对逆变器开关状态进行控制。
矩阵式交—交变频具有快速的转矩响应(2ms)，很高的速度精度(±2%，无PG反馈)，高转矩精度(+3%)；同时还具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时(包括0速度时)，可输出150%～200%转矩。
VVC的控制原理：
VVC的控制原理是将矢量调制的原理应用于固定电压源PWM逆变器。这一控制建立在一个改善了的电机模型上，该电机模型较好的对负载和转差进行了补偿。
因为有功和无功电流成分对于控制系统来说都是很重要的，控制电压矢量的角度可显著的改善0-12HZ范围内的动态性能，而在标准的PWM U/F驱动中0-10HZ范围一般都存在着问题。
利用SFAVM或60°AVM原理来计算逆变器的开关模式，可使气隙转矩的脉动很小（与使用同步PWM的变频器相比）。