西門子變頻器是將工頻轉(zhuǎn)換成各種頻率的交流功率,實(shí)現(xiàn)電機(jī)變速運(yùn)行的裝置,其中控制電路完成主電路的控制,整個(gè)流電路將交流轉(zhuǎn)換成DC,DC中間電路平滑整個(gè)流電路的輸出,變頻器電路將DC再次轉(zhuǎn)換成交流。對(duì)于需要大量運(yùn)算的變頻器,如矢量控制變頻器,有時(shí)需要一個(gè)CPU進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算和一些相應(yīng)的電路。
變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成的。
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的,另外,變頻器還有很多的保護(hù)功能,如過流、過壓、過載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。
典型的結(jié)構(gòu)主要包括:控制平臺(tái),測(cè)量電路,功率電路,保護(hù)電路等。常見的變頻器有兩種類型:電壓型和電流型,其中功率逆變部分多使用IGBT和IGCT等功率管。其中以西門子變頻器為代表的控制算法主要是基于坐標(biāo)變換(矢量控制),以ABB為代表的算法有興趣的朋友可以自行查找資料獲取(直接轉(zhuǎn)矩控制),這里不在贅述。
變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性,各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí),都留有一定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時(shí),除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量,其輸入功率大,且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。