变频器相关知识

变频器是一种电力电子设备，主要用于控制电机的速度和转矩。它的工作原理是通过电力半导体器件的通断作用，将工频电源变换为可调频率的电能控制装置。变频器在实际应用中能实现节能、降低电机启动电流和提高电机运行效率等功能。 PWM（脉冲宽度调制）与PAM（脉冲幅度调制）是变频器中使用的主要调制技术。PWM技术通过改变脉冲列的脉冲宽度来调节输出电压的大小和波形；而PAM技术则是通过改变脉冲列的脉冲幅度来达到相同的目的。电压型变频器和电流型变频器是根据主电路的不同来划分的，电压型变频器使用电容作为直流回路的滤波元件，而电流型变频器则使用电感。 在变频器与电机的配合使用中，电压与电流需要成比例地改变。这是因为非同步电动机的转矩是由电机的磁通与转子内流过电流相互作用产生的。如果仅降低频率而不改变电压，磁通量会变得过大，导致电机的磁回路饱和，严重时可能会烧毁电机。因此，在改变频率的同时必须控制变频器输出电压，以保持电机磁通的恒定，避免出现弱磁和磁饱和现象。 变频器通常采用V/f控制模式，即在频率变化的同时按照一定的比例关系改变输出电压，以适应电机的运行特性。在低频运行时，为了获得足够的起动转矩，通常会增强电压的输出，这种补偿措施称为增强起动。实际应用中，变频器能够输出的最低频率取决于电机的温升和起动转矩的大小，一般在6Hz左右，此时电机能够输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。 变频器驱动电机时，起动电流会被限制在150%额定电流以下，起动转矩则能达到额定转矩的70%~120%。而对于具有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩甚至可以超过100%，实现全负载起动。开环控制系统是指没有速度检测器反馈的系统，它根据预设的参数进行控制，而闭环控制系统则包括速度检测器，可以将实际速度反馈到控制装置，以实现更精确的控制。 在变频器的实际应用中，可能会遇到各种故障，例如过电流跳闸、电压跳闸和电动机不转等情况。这些问题的产生原因多种多样，包括电动机的起动转矩不足、转矩补偿设定不当、电子热继电器整定不当、负载侧短路、工作机械卡住、逆变管损坏、电源电压异常、降速时间设置不当、整流桥故障等。解决这些问题通常需要根据具体情况进行相应的调整和维修。 变频器的应用非常广泛，尤其是在风机、泵类负载中，因其节能效果明显而被大量使用。通过对电机速度和转矩的精确控制，变频器能够有效降低能耗，提高生产效率和设备使用寿命，同时减少对电网的冲击，实现智能化管理。在使用变频器时，用户应熟悉其操作手册，正确配置变频器的参数，并定期进行维护和检查，以保证设备的正常运行。