工业自动化变频器的工作原理基于电力电子技术。首先,它将输入的交流电整流成直流电,这一过程利用二极管或可控硅组成的整流电路完成。接着,通过逆变电路把直流电逆变成频率可变的交流电。逆变电路中的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等功率开关器件在控制电路的作用下,按照特定的规律导通和关断,从而改变输出交流电的频率。而且,变频器还会根据输出频率调整电压,保持电机磁通基本恒定,以实现电机的高效稳定运行。例如,在风机应用中,根据所需风量改变电机频率,使风机转速相应变化,实现节能运行。变频器放置两年多的话,通电前要先用调压器逐渐升高电压。VFD037C23A-21
风机和水泵是工业和民用领域中常见的设备,变频器在其节能方面效果***。在风机系统中,传统的定速运行方式在不需要满负荷运行时会浪费大量能源。而变频器可以根据实际的风量需求来调节风机电机的转速。根据流体力学原理,风量与转速成正比,风压与转速的平方成正比,功率与转速的立方成正比。当风机转速降低时,功率会大幅下降。例如,当转速降低到原来的 80% 时,功率*为原来的 51.2%。水泵系统同理,通过变频器控制水泵电机转速来调节水流量,实现节能。在中央空调系统的水循环泵、城市供水系统的水泵等应用中,变频器的使用**提高了能源利用率,降低了运行成本。南京高性能变频器代理价格变频器驱动时的起动转矩和很大转矩要小于直接用工频电源驱动。
随着科技发展,工业自动化变频器呈现智能化趋势。智能化变频器具备自我诊断功能,能实时监测自身运行状态,包括电压、电流、温度、功率器件健康状况等。一旦发现异常,可及时发出报警信息,并采取相应保护措施,甚至自动调整参数恢复正常运行。此外,智能化变频器还能与其他设备通信,通过工业以太网、现场总线等通信接口,与 PLC、上位机等组成智能控制系统。在这种系统中,变频器接收指令并反馈运行数据,实现远程监控和集中控制,提高生产效率和设备可靠性。
变频器应用非常广,在多个行业的众多电气驱动设备上均有应用,在矿业中,其大部分应用在泥浆泵、传送带、提升机、切削机、掘削机、起重机、鼓风机、泵、压缩机等设备的驱动上。按电压等级分低压变频器和中高压变频,各行业应用的目的和需求有差异:1、钢铁:轧机、辊道、风机、泵、起重机、钢包车、转炉倾动等;2、轧钢制线:拉线机、卷绕机、鼓风机、泵、起重机械、定长剪切、自动送料;3、电力:锅炉鼓用鼓风机、给水泵、离心混料机、传送带、扬水发电站、飞轮等;4、石油:输油泵、电潜泵、注水泵、抽油机等。5、造纸业:造纸机、泵、粉碎机、风机、搅拌机、鼓风机等。变频器能够降低电机启动时的冲击电流,延长设备使用寿命。
在工业领域,风机是常见的耗能设备,工业自动化变频器在风机节能方面效果***。传统风机大多采用定速运行,当实际需求风量小于风机满负荷风量时,会造成大量能源浪费。而变频器可根据实际风量需求调节风机电机转速。根据风机的相似定律,风量与转速成正比,风压与转速的平方成正比,功率与转速的立方成正比。例如,当转速降低到原来的 80% 时,功率*为原来的 51.2%。在工厂的通风系统、中央空调的新风系统中,通过安装工业自动化变频器,可根据环境温度、空气质量等因素实时调整风机转速,实现节能降耗,同时还能降低风机运行噪音,延长风机使用寿命。当环境湿度大于90%时,变频器内部的器件绝缘会变差。VFD037C23A-21
变频器可以实现电机的多种运行特性,如快速启动和快速停止。VFD037C23A-21
变压器在交流电源输入端的特点:1、若电网三次谐波和干扰信号比较严重,采用变压器,可以去掉三次谐波和减少干扰信号。2、采用变压器可以产生新的中性线,避免由于电网中性线不良造成设备运行不正常。3、非线性负载引起的电流波形畸变(如三次谐波)可被隔离而不污染电网。
变压器在交流电源输出端的特点:1、防止非线性负载的电流畸变影响到交流电源的正常工作及对电网产生污染,起到净化电网的作用。2、在变压器输入端采样,使得非线性负载电流的畸变不影响取样的准确性,得到能反应实际情况的控制信号。3、若负载不平衡,也不影响稳压电源的正常工作。 VFD037C23A-21