可变频率驱动器或VFDGydF4y2Ba

有趣的是,知道基于Thyratron CycloConverter-Freed Wrim的第一个A.C. Drive(400 HP)于1932年由Pacific Gas和Electric Company洛根电站的通用电气F.E.Alexanderson安装。从那时起,工业驱动器通过全球许多科学家和工程师的致力努力迅速发展,导致高级驱动技术的发展,如GydF4y2Ba变频驱动GydF4y2Ba(vfd)。GydF4y2Ba
vfd.GydF4y2Ba是一种基于电力的电子设备,可转换基本固定频率,固定GydF4y2Ba电压GydF4y2Ba正弦波功率(线路电源)到可变频率,可变输出电压用于GydF4y2Ba控制电动机的控制速度GydF4y2Ba(s)。它调节a的速度GydF4y2Ba三相感应电动机GydF4y2Ba通过控制提供给电动机的电源的频率和电压。GydF4y2Ba

由于杆的数量是恒定的速度nGydF4y2BaS.GydF4y2Ba可以通过不断变化的频率来改变。GydF4y2Ba
变频驱动GydF4y2Ba

变频驱动器的工作GydF4y2Ba

任何GydF4y2Ba变频驱动GydF4y2Ba或VFD包含以下三个阶段来控制aGydF4y2Ba三相感应电动机GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

整流阶段GydF4y2Ba

全波动力GydF4y2Ba二极管GydF4y2Ba基于固态整流器从标准220,440或更高的公用事业供应转换为固定或可调直流电压的三相50Hz电力。该系统可以包括用于高压系统的变压器。GydF4y2Ba

变频器舞台GydF4y2Ba

电力电子开关如GydF4y2BaIGBT.GydF4y2Ba,gto或GydF4y2Ba克拉GydF4y2Ba从整流器开启和关闭切换DC电源,以在所需的新频率下产生电流或电压波形。目前大部分GydF4y2Ba电压源GydF4y2Ba逆变器(VSI)使用脉冲宽度调制(PWM),因为GydF4y2Ba当前的GydF4y2Ba该方案中输出处的电压波形大约是正弦波。电力电子开关如IGBT;GTO等。以高速开关直流电压,产生一系列恒定幅度的短宽度脉冲。通过改变增益来改变输出电压GydF4y2Ba逆变器GydF4y2Ba。通过改变每半周期的脉冲数或改变每个时间周期的时段来调整输出频率。GydF4y2Ba

由此产生的电流GydF4y2Ba感应电动机GydF4y2Ba模拟所需输出频率的正弦波。PWM逆变器的高速切换动作导致较少的波形失真,因此降低谐波损耗。GydF4y2Ba

控制系统GydF4y2Ba

其功能是控制输出电压I.E。逆变器的电压矢量被送入电机并保持电压与频率的恒定比率(V / Hz)。它由电子电路组成,电子电路从驱动电机接收反馈信息,并将输出电压或频率调整到所需值。控制系统可以基于SPWM(正弦波PWM),SVPWM(空间矢量调制PWM)或基于某种软计算的算法。GydF4y2Ba

变频驱动下的感应电动机特性GydF4y2Ba

在定子引起的感应电动机中,E与滑动频率和气隙通量的乘积成比例。终端电压可以考虑与滑移频率的乘积成比例GydF4y2Ba助势GydF4y2Ba,如果忽略了定子下降。没有终端电压变化的供电频率的任何降低导致气隙磁通量增加,这将导致GydF4y2Ba磁饱和度GydF4y2Ba电机。电机的扭矩能力也降低。因此,在VFD或可变频率驱动器的帮助下控制电机,我们始终保持V / F比常数。GydF4y2Ba
现在定义变量'k',GydF4y2Ba

对于低于K <1 I.E.低于额定频率,我们具有恒定的通量操作。为此,我们保持恒定的磁化电流iGydF4y2BamGydF4y2Ba所有工作点。GydF4y2Ba
对于K> 1即额定频率,我们保持终端电压V额定常数。在该字段中以每单位频率'k'的逆比削弱。GydF4y2Ba
对于K = 1的值,我们具有恒定的扭矩操作,并且在上面具有恒定的功率应用。GydF4y2Ba
vfd.GydF4y2Ba

使用变频驱动器的优点GydF4y2Ba

节能GydF4y2Ba

VFD在工业中的主要功能是提供平稳的控制以及节能。The variable speed motor drive system is more efficient than all other flow control methods including valves, turbines, hydraulic transmissions, dampers, etc. Energy cost savings becomes more pronounced in variable-torque ID fan and pump applications, where the load’s torque and power is directly proportional to the square and cube of the speed respectively.

增加可靠性GydF4y2Ba

可调速速度电动驱动系统比传统的机械方法更可靠,例如使用阀门,齿轮,百叶窗或涡轮机控制速度和流量。与机械控制系统不同,它们没有任何移动部件,因此它们是高度可靠的。GydF4y2Ba

速度变化GydF4y2Ba

除了节能,诸如破碎机,输送机和磨床等应用可以使用电机和VFD的包装来提供最佳速度变化。在一些关键的应用中,操作速度范围可以很宽,电机提供恒定频率电源的电机不能提供。在输送机和轧机的情况下,VFD和电机系统甚至可以提供“爬行”速敌人维护目的,从而消除了需要额外的驱动器的需求。GydF4y2Ba

软起动GydF4y2Ba

什么时候GydF4y2Ba可变频率驱动器GydF4y2Ba启动大电动机,消除了与大型浪涌电流相关的缺点。启动电流(绕组应力,绕组过热和连接的总线上的电压浸渍)。这降低了绝缘或绕组损坏的机会,并提供了扩展的电机寿命。GydF4y2Ba

扩展机寿命和维护更少GydF4y2Ba

VFD大大减少了电机的磨损,增加了设备的寿命并降低了维护成本。由于最佳电压和频率控制,当我们在VFD的帮助下启动电机(在负载上)时,可以从电动热过载,相位故障,过电压等问题提供更好的保护。因此,不受“即时休克”,因此皮带,齿轮和滑轮系统的磨损较少。GydF4y2Ba

高功率因数GydF4y2Ba

转换为旋转,热量,声音等的功率称为有源电力,以千瓦(kW)测量。收费建立的权力GydF4y2Ba磁场GydF4y2Ba或收费GydF4y2Ba电容器GydF4y2Ba被称为无功功率,并在KVAR中测量。KW和KVAR的矢量和是表观功率,在KVA中测量。功率因数是KW / KVA的比率。典型的交流电机可能具有满负荷GydF4y2Ba功率因数GydF4y2Ba范围从0.7到0.8。随着电动机负载减小,功率因数变低。使用VFD的优点是它包括DC总线本身中的电容,其在可变频率驱动器的线侧保持高功率因数。这消除了额外昂贵的需求GydF4y2Ba电容器库GydF4y2Ba。GydF4y2Ba

滑动电力恢复GydF4y2Ba

由定子的转子给予的根本功率称为气隙功率pGydF4y2BaGGydF4y2Ba。发育的机械力量由GydF4y2Ba

术语“SP”称为滑动力。GydF4y2Ba
滑动电力恢复方案GydF4y2Ba
如果滑动非常大,即速度低,那么有充分的功率浪费,常见的例子是水泥行业的窑炉。该功率可以通过SLIP恢复方案保存。在该方案中,首先通过壁的刷子收集滑动功率。然后将该滑动功率恢复恢复并反转回线频率,并通过耦合变压器注入供电。该方案如下图所示。GydF4y2Ba

变频驱动的应用GydF4y2Ba

  1. 它们主要用于大型行业GydF4y2Ba感应电动机GydF4y2Ba(处理可变负载),其功率额定值范围从几千瓦到少数兆瓦。GydF4y2Ba
  2. 变频驱动GydF4y2Ba用于牵引系统。在印度,德里地铁公司正在使用。GydF4y2Ba
  3. 它们也用于现代升降机,自动扶梯和泵送系统。GydF4y2Ba
  4. 如今,他们也用于节能冰箱,AC和外部空中的经济体。GydF4y2Ba
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