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正弦变频器结构及应用有哪些?

2022-11-24 13:53:44

正弦变频器原理

变频是现代电力电子技艺领域发展起来的,是直流电和交流电之间常用的变换装置。它还可以改变我们的交流电频率,控制交流电机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流直流)、滤波器、逆变器(直流交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

正弦变频器靠内IGBT根据电机的实际需要,调整输出电源的电压和频率,做到节 能调速的目的。此外,变频器还具有过流、过压、过载保护等保护功能。

上图为变交流频率电路,P,N为变流器电路,交流电可设置为直流电,并加载到负荷Z,当P的脉冲信号成为正弦定律时,整定的直流是正弦定律,是正弦曲线的上半部分,脉冲信号的正弦定律周期是交流电周期的整数bei。通过P和N配合负载Z上的正弦电流,可根据脉冲信号周期调整频率,这就是变频器的工作原理。

正弦变频器的应用

变频空调配有这种变频器,可以使空调在不同的频率下运行,并根据设定的温度和室温自动调整运行频率。温差大,运行频率高,制冷或加热快,反之亦然。当室温接近设定温度时,保持到很低频率运行(运行频率越低,功率越小,功耗越低),避免室外压缩机频繁启动,节省电能。

此外,电机采用变频器,可实现无及调速,多方面应用于汽车、机车等领域,实现速度调节的连续性。

正弦变频器

变频器主电路结构

一般认为,主电路的结构和原理可分为电压结构和电流控制结构;从工作模式来看,变频器的主要功能是实现从交流到交流的电能转换。因此,电路的工作模式是交换或直接交换。

这两种变换电路在本质功能上属于不同的电路结构,各有特点。对于交换变频器,节省了DC的中间环节,但开关管的数量并没有减少,桥臂所需的开关管的数量往往翻了一番。这种电路结构在很大功率低速调节电路中很常见。很大的缺点是输出的电源频率需要小于电网频率的1/3或1/2,否则输出的电压波形畸变很大,适合低速电机。在新的研究中,矩阵电流结构越来越受到重视,但这种电路结构很大的问题是控制的复杂性,往往需要复杂的调节策略。

另一种通用性 强的电路结构是交直交的主电路结构,可分为电压型和电流型结构,应用很多。

其特点是:中间为电解电容储存提供母线电压,前及采用二及管不控整流,简单靠谱,逆变器采用三相PWM调制(目前的调制算法是空间电压矢量)。由于使用了一些容量的电解电容,直流母线电压稳定,只要逆变器控制良好IGBT开关顺序(输出相序、频率)和占空比(输出电压大小),可获得很好的控制特性。

整流变频装置具有结构简单、谐波含量低、定转子功率因数可调等优良特点,可显 著改 善双馈发电机的运行状态和输出电能质量,通过直流母线侧电容完全实现网侧与转子侧的分离。电压交直交变频器双馈发电机定子磁场定向矢量控制系统实现了基于风机很大功率点跟踪的发电机有功和无功解耦控制,是恒频风力发电的代表方向。

为了适应不同的电网工作条件,对变频器提出了越来越多的要求。为了做到不同电网电压的要求,一些变频器会在电路结构中增加DC占波器,并根据电机的工况增加电压,如增加boost电路。在电网噪声较大的情况下,为确认电路的正常使用,增加前段滤波电路。


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