La relación entre el voltaje y la frecuencia del inversor
Arranque suave del motor paso a paso, regulación de velocidad de frecuencia variable, precisión de funcionamiento mejorada, factor de potencia cambiante, protección contra sobrecorriente/sobretensión/sobrecarga y otras funciones. Las principales marcas nacionales incluyen Huichuan, Orui (anteriormente Yantai HSBC), Sanjing y Blue Sea Flower Teng. 2. ¿Cuál es la diferencia entre PWM y PAM? PWM es la abreviatura de Pulse Ancho Modulación en inglés. Cambia el ancho del pulso del tren de pulsos de acuerdo con ciertas reglas para ajustar la salida y la forma de onda. PAM es la abreviatura de Pulse Amplitude Modulation en inglés. Es un método de modulación que cambia la amplitud del pulso de la secuencia de pulsos de acuerdo con ciertas reglas para ajustar el valor de salida y la forma de onda. 3. ¿Cuál es la diferencia entre tipo de voltaje y tipo de corriente? El circuito principal del inversor se puede dividir aproximadamente en dos categorías: el tipo de voltaje es un inversor que convierte la CC de la fuente de voltaje en corriente alterna, y el filtro del bucle de CC es un capacitor; el modo de corriente es un inversor que; convierte la CC de la fuente de corriente en CA. Los filtros de bucle de CC son inductores. 4. ¿Por qué el voltaje del inversor cambia en proporción a la frecuencia? El par electromagnético de cualquier motor es el resultado de la interacción entre la corriente y el flujo magnético. No se permite que la corriente exceda el valor nominal, de lo contrario provocará que el motor se caliente. Por lo tanto, si el flujo magnético disminuye, el par electromagnético también disminuirá, lo que dará como resultado una disminución en la capacidad de carga de corriente. Se puede ver en la fórmula E = 4,44 * k * f * n * φ que el circuito magnético del motor cambia dentro de un rango considerable con la frecuencia de operación fX durante la regulación de velocidad de frecuencia variable, lo que fácilmente puede causar una saturación grave del circuito magnético del motor. , lo que resulta en formas de onda de corriente de excitación graves, la corriente máxima es mayor. Por lo tanto, la frecuencia y el voltaje deben cambiarse proporcionalmente, es decir, el voltaje de salida del inversor debe controlarse mientras se cambia la frecuencia para mantener constante el flujo magnético del motor y evitar el debilitamiento del campo y la saturación magnética. Este método de control se utiliza principalmente en convertidores de frecuencia que ahorran energía, como ventiladores y bombas de agua. 5. Cuando el motor es accionado por una fuente de alimentación de frecuencia industrial, la corriente aumentará cuando el voltaje caiga; para un convertidor de frecuencia, si el voltaje cae cuando la frecuencia cae, ¿aumentará la corriente? Cuando la frecuencia disminuye (baja velocidad), si se emite la misma potencia, la corriente aumentará, pero cuando el par permanece sin cambios, la corriente casi permanecerá sin cambios. 6. ¿Cuál es la corriente de arranque y el par de arranque del motor cuando se utiliza un convertidor de frecuencia? Cuando se ejecuta con un convertidor de frecuencia, a medida que el motor acelera, la frecuencia y el voltaje aumentan en consecuencia, y la corriente de arranque se limita a menos del 150% de la corriente nominal (125%~200% según el modelo). Al arrancar directamente con una fuente de alimentación de frecuencia industrial, la corriente de arranque es de 6 a 7 veces la corriente nominal, por lo que habrá descargas mecánicas y eléctricas. El uso de un inversor puede comenzar sin problemas (el tiempo de inicio se vuelve más largo). La corriente de arranque es 1,2~1,5 veces la corriente nominal y el par de arranque es del 70%~1,20% del par nominal. Para los inversores con función de mejora automática del par, el par de arranque es superior al 100% y se puede arrancar a plena carga; . 7.¿Qué significa modo V/f? Cuando la frecuencia disminuye, el voltaje v también disminuye proporcionalmente, lo cual se explicó en la respuesta 4. Teniendo en cuenta las características del motor eléctrico, la relación proporcional entre V y F se determina de antemano. Normalmente, hay varias funciones en el dispositivo de memoria (ROM) del controlador que se pueden seleccionar con interruptores o diales. 8. Cuando V y F cambian proporcionalmente, ¿cómo cambia el par del motor? A medida que la frecuencia disminuye, el voltaje disminuye proporcionalmente, por lo que el par producido a bajas velocidades tiende a disminuir porque la impedancia de CA se vuelve más pequeña y la resistencia de CC sigue siendo la misma. Por lo tanto, dada V/f a baja frecuencia, se debe aumentar la tensión de salida para obtener un cierto par de arranque. Esta compensación se llama arranque impulsado. Se puede lograr mediante varios métodos, como el método automático, seleccionando el modo V/f o ajustando el potenciómetro. 9. El manual indica que el rango de velocidad es de 60~6 Hz, que es 10:1, por lo que no hay potencia de salida por debajo de 6 Hz. La potencia aún se puede generar por debajo de 6 Hz, pero de acuerdo con el aumento de temperatura y el par de arranque del motor, la frecuencia más baja es de alrededor de 6 Hz. En este momento, el motor puede generar el par nominal sin causar problemas graves de calentamiento. Dependiendo del modelo, la frecuencia de salida real (frecuencia de arranque) del inversor es de 0,5~3Hz. .10.¿Es posible que una combinación de motores universales por encima de 60 Hz requiera un par constante? Generalmente no está permitido. Cuando el voltaje es constante por encima de 60 Hz (también hay un modo por encima de 50 Hz), generalmente es potencia constante. Se requiere el mismo par a alta velocidad, por lo que se debe prestar atención a la selección de la capacidad del motor y del inversor. 11. ¿Qué quieres decir con circuito abierto? Configurar un detector de velocidad (PG) para el dispositivo motor utilizado y enviar la velocidad real al dispositivo de control para su control se denomina "bucle cerrado", mientras que funcionar sin PG se denomina "bucle abierto". La mayoría de los convertidores de frecuencia generales están en modo de bucle abierto y algunos modelos pueden realizar retroalimentación PG mediante el uso de opciones. El modo de control de circuito cerrado sin sensor de velocidad calcula la velocidad real del motor basándose en el modelo matemático establecido, lo que equivale a utilizar un sensor de velocidad virtual para formar un control de circuito cerrado. 12. ¿Qué debo hacer si la velocidad real se desvía de la velocidad dada? En bucle abierto, incluso si el convertidor de frecuencia genera una frecuencia determinada, cuando el motor funciona con carga, la velocidad del motor cambia dentro del rango de deslizamiento nominal (1%~5%). Para ocasiones que requieren una alta precisión de regulación de velocidad y pueden operar cerca de una velocidad determinada incluso si la carga cambia, se puede usar un inversor con función de retroalimentación PG (opcional). 13. Si se utiliza un motor con PG, ¿se puede mejorar la precisión de la velocidad después de la retroalimentación? Los inversores con función de retroalimentación PG mejoran la precisión.
Sin embargo, el valor de la precisión de la velocidad depende de la precisión del propio PG y de la resolución de la frecuencia de salida del inversor. 14.¿Qué es la función antibloqueo? Si el tiempo de aceleración dado es demasiado corto, el cambio en la frecuencia de salida del inversor excederá con creces la velocidad de rotación (frecuencia angular eléctrica) y el inversor se desconectará y dejará de funcionar debido a la corriente, lo que se denomina parada. Para evitar que se cale y mantener el motor en funcionamiento, es necesario detectar la corriente y controlar la frecuencia. Cuando la corriente de aceleración sea demasiado grande, reduzca la velocidad de aceleración adecuadamente. Lo mismo ocurre cuando se reduce la velocidad. La combinación de los dos es la función de pérdida. 15. Un modelo dado tiene un tiempo de aceleración y un tiempo de desaceleración. Un modelo dado tiene un tiempo de aceleración y desaceleración * * * ¿Cuál es el significado? La aceleración y desaceleración se pueden especificar mediante diferentes modelos, lo que es adecuado para situaciones de aceleración y desaceleración a corto plazo, o situaciones en las que las máquinas herramienta pequeñas necesitan especificar estrictamente el ritmo de producción. Sin embargo, para el accionamiento del ventilador y otras ocasiones, el tiempo de aceleración y desaceleración es mayor y se pueden configurar juntos. 16. ¿Qué es el frenado regenerativo? Si la frecuencia de comando del motor se reduce durante el funcionamiento, el motor se convertirá en un generador asíncrono y funcionará como freno. Este es el llamado frenado regenerativo (eléctrico). 17. ¿Se puede obtener mayor potencia de frenado? La energía regenerada del motor se almacena en los condensadores de filtro del convertidor de frecuencia. Debido a la relación entre capacitancia y tensión soportada, la fuerza de frenado regenerativo de los inversores de uso general es aproximadamente del 10 % al 20 % del par nominal. Si se utiliza la unidad de frenado opcional, puede alcanzar el 50%~100%. 18. Explique la función de protección del convertidor de frecuencia. Las funciones de protección se pueden dividir en las dos categorías siguientes: (1) Acciones correctivas automáticas después de detectar condiciones anormales, como prevención de bloqueo por sobrecorriente y prevención de bloqueo por sobretensión regenerativa. (2) Después de detectar una anomalía, bloquee la señal de control PWM del dispositivo semiconductor de potencia para detener automáticamente el motor. Como corte por sobrecorriente, corte por sobretensión regenerativa, sobrecalentamiento del ventilador de refrigeración de semiconductores, protección de apagado instantáneo, etc. 19. ¿Por qué se activa la función de protección del inversor cuando el embrague está continuamente cargado? Cuando se utiliza un embrague para conectar una carga, en el momento de la conexión, el motor cambia bruscamente del estado sin carga a una región con un gran deslizamiento. El flujo de gran corriente hace que el inversor se dispare por sobrecorriente y no pueda funcionar. funcionar. 20. Cuando se hacen funcionar motores grandes juntos en la misma fábrica, el convertidor de frecuencia se detiene durante el funcionamiento. ¿Por qué? Cuando el motor arranca, fluirá una corriente de arranque correspondiente a la capacidad y el transformador en el lado del estator del motor producirá una caída de voltaje. Cuando la capacidad del motor es grande, esta caída de voltaje también tendrá un gran impacto. Los inversores conectados al mismo transformador detectarán subtensión o apagado instantáneo, por lo que a veces se activará la función de protección (IPE), provocando que se detenga el funcionamiento. 21. ¿Qué es la resolución de conversión de frecuencia? ¿Cuál es el punto? Para los inversores CNC, incluso si el comando de frecuencia es una señal analógica, la frecuencia de salida se proporciona paso a paso. La unidad más pequeña de esta diferencia de pasos se llama resolución de conversión de frecuencia. La resolución de conversión de frecuencia suele ser de 0,015~0,5 Hz. Por ejemplo, si la resolución es de 0,5 Hz, entonces la parte superior de 23 Hz se puede reemplazar por 23,5 Hz y 24,0 Hz, por lo que el movimiento del motor seguirá paso a paso. Esto crea problemas para aplicaciones como el control continuo del devanado. En este caso, si la resolución ronda los 0,015Hz, se puede adaptar completamente a un motor de 4 niveles con 1 paso por debajo de 1r/min. Además, algunos modelos tienen diferentes resoluciones dadas y de salida. 22. ¿Existe alguna restricción en la dirección de instalación al instalar el inversor? La estructura interior y posterior del inversor considera el efecto de disipación de calor, y la relación entre la parte superior e inferior también es importante para la ventilación. Por tanto, para muebles en bandeja y suspendidos, adopte una posición longitudinal e instálelos lo más verticalmente posible. 23. En lugar de utilizar un arranque suave, ¿se puede convertir el motor directamente en un inversor de frecuencia fija? Es posible a frecuencias muy bajas, pero si la frecuencia dada es muy alta, las condiciones para el arranque directo de la fuente de alimentación de la misma frecuencia son similares. Fluirá una corriente de arranque excesiva (6~7 veces la corriente nominal) y el motor no podrá arrancar porque el inversor corta la sobrecorriente. 24. ¿A qué cuestiones se debe prestar atención cuando el motor funciona por encima de 60 Hz? Cuando se opera por encima de 60 Hz, se deben tener en cuenta las siguientes cuestiones: (1) La maquinaria y los dispositivos deben funcionar a esta velocidad tanto como sea posible (resistencia mecánica, ruido, vibración, etc.) Cuando el motor ingresa a la salida de potencia constante. rango, su salida El par debe poder mantener su funcionamiento (la potencia de salida de ejes como ventiladores y bombas aumenta en proporción a la velocidad cúbica, así que tenga cuidado cuando la velocidad aumenta ligeramente). (3) Se deben considerar plenamente las cuestiones relativas a la vida útil de los rodamientos. (4) Para motores de capacidad media o superior, especialmente motores de 2 polos, cuando funcionan a 60 Hz o más, se requiere una discusión cuidadosa con el fabricante. 25. ¿Puede el inversor accionar un motorreductor? Dependiendo de la estructura y el método de lubricación del reductor, es necesario prestar atención a algunas cuestiones. En la estructura de los engranajes, normalmente se puede considerar 70~80 Hz como el límite máximo. Cuando se utiliza lubricación con aceite, el funcionamiento continuo a baja velocidad se asocia con daños en los engranajes. 26. ¿Se puede utilizar el inversor para accionar un motor monofásico? ¿Puedo utilizar fuente de alimentación monofásica? Básicamente no. Para motores monofásicos arrancados por el interruptor regulador de velocidad, cuando el rango de velocidad es menor que el punto de operación, el devanado auxiliar se quemará para el arranque del capacitor o la operación del capacitor, se inducirá la explosión del capacitor; La alimentación del inversor suele ser trifásica, pero para pequeñas capacidades también existen modelos que funcionan con energía monofásica. 27. ¿Cuánta energía consume el inversor? Está relacionado con el modelo, estado de funcionamiento y frecuencia del inversor, pero es difícil de responder. La eficiencia del inversor por debajo de 60 Hz es aproximadamente del 94% al 96%, por lo que se puede calcular la pérdida. Sin embargo, si se tiene en cuenta la pérdida del inversor de frenado regenerativo incorporado (FR-K), el consumo de energía aumentará y se debe prestar atención al diseño del panel de operación.
28. ¿Por qué no se puede utilizar de forma continua en todo el rango de 6-60 hz? Normalmente, el motor se enfría mediante un ventilador externo montado en el eje o mediante palas en el anillo terminal del rotor. Si se reduce la velocidad, se reducirá el efecto de enfriamiento, por lo que no puede soportar el mismo calor que el funcionamiento a alta velocidad. Por lo tanto, es necesario reducir el par de carga a baja velocidad, o utilizar una combinación de un inversor de gran capacidad y un motor, o utilizar un motor dedicado. 29. ¿A qué debes prestar atención al utilizar un motor con freno? La fuente de alimentación para el circuito de excitación del freno debe tomarse del lado de entrada del convertidor de frecuencia. Si el freno funciona cuando el inversor genera energía, se cortará la sobrecorriente. Por lo tanto, es necesario activar el freno después de que el inversor detiene la salida. 30. Quiero usar un capacitor para accionar el motor y usar un inversor para mejorar el factor de potencia, pero el motor no se mueve. Por favor explique por qué. La corriente que fluye hacia el condensador del inversor se utiliza para mejorar el factor de potencia y el inversor no puede arrancar debido a su corriente de carga (OCT). Como contramedida, retire el condensador e incluso aumente el factor de potencia. Es eficaz conectar un reactor de CA al lado de entrada del inversor. 31. ¿Cuánto dura la vida útil del inversor? Aunque el convertidor de frecuencia es un dispositivo estático, también tiene componentes consumibles como condensadores de filtro y ventiladores de refrigeración. Si se mantiene con regularidad, se espera que su vida útil sea superior a 10 años. 32. Hay un ventilador de refrigeración en el inversor. ¿En qué dirección sopla el viento? ¿Qué pasa si el ventilador se rompe? Disponible en modelos de pequeña capacidad con o sin ventilador de refrigeración. Para los modelos con ventiladores, la dirección del viento es de abajo hacia arriba, por lo que donde se instale el inversor no coloque equipos mecánicos arriba o abajo que dificulten la succión y escape. Además, no coloque piezas sensibles al calor encima del inversor. Cuando el ventilador falla, está protegido por la detección de parada del ventilador eléctrico o la detección de sobrecalentamiento del ventilador de refrigeración. 33. Los condensadores de filtro son consumibles. ¿Cómo juzgar su vida útil? Como condensador de filtro, su capacidad electrostática disminuye gradualmente con el tiempo. Mida periódicamente la capacidad electrostática y evalúe la vida útil basándose en alcanzar el 85 % de la capacidad nominal del producto. 34. ¿Existe alguna restricción en la dirección de instalación al instalar el inversor? Básicamente, debe almacenarse en una paleta, pero el problema es que la estructura completamente cerrada de la paleta es grande, ocupa mucho espacio y tiene un alto costo. Las medidas son las siguientes: (1) El diseño del disco debe basarse en la disipación de calor requerida por el dispositivo real (2) Utilice disipadores de calor de aluminio, refrigerante de disipador de calor, etc. Aumente el área de enfriamiento; (3) Utilice tubos de calor. Además, la parte posterior del inversor puede quedar expuesta. 35. Si quiero aumentar la velocidad de la cinta transportadora original y hacerla funcionar a 80Hz, ¿cómo elijo la capacidad del inversor? La potencia consumida por la cinta transportadora es proporcional a la velocidad de rotación, por lo que si va a funcionar a 80 HZ, la potencia del inversor y del motor debe aumentarse proporcionalmente a 80 HZ/50 HZ, lo que significa que la capacidad aumenta en un 60 %. Las precauciones durante el mantenimiento y la inspección son las siguientes: (1) Después de apagar la alimentación de entrada, puede esperar al menos 5 minutos antes de comenzar la inspección (y el LED de carga oficial se haya apagado); de lo contrario, se producirá una descarga eléctrica. (2) El mantenimiento, la inspección y el reemplazo de piezas deben ser realizados por personal calificado. (Antes de comenzar a trabajar, retire todos los objetos metálicos (relojes, pulseras, etc.) y utilice herramientas con protección de aislamiento) (3) No modifique el generador de frecuencia sin autorización, de lo contrario podría provocar una descarga eléctrica y dañar el producto. (4) Antes de reparar el inversor, es necesario confirmar si el voltaje de entrada es incorrecto. Cuando se conecta una fuente de alimentación de 380 V a un inversor de 220 V, se producirán explosiones (explosión de condensadores, explosión de reóstato, explosión de módulos, etc.) El inversor se compone principalmente de componentes semiconductores, por lo que se requieren inspecciones diarias para evitar daños severos. entornos de trabajo, como temperatura, humedad, polvo y vibración, y previene otras fallas causadas por la vida útil de los componentes. Elementos de inspección: (1) Inspección diaria: compruebe si el inversor funciona según lo requerido. Utilice un voltímetro para verificar los voltajes de entrada y salida cuando el inversor esté funcionando. (2) Inspección periódica: Verifique todos los lugares que solo se pueden verificar cuando el inversor está apagado. (3) Reemplazo de componentes: la vida útil de los componentes está relacionada en gran medida con las condiciones de instalación.
Edite el principio de funcionamiento del convertidor de frecuencia en esta sección.
Resumen
El circuito principal es la parte de conversión de energía que proporciona energía regulada por voltaje y frecuencia para motores asíncronos. El circuito principal del inversor se puede dividir aproximadamente en dos tipos [1]: el tipo de voltaje es un inversor que convierte la CC de la fuente de voltaje en corriente alterna y el filtro del bucle de CC es un capacitor. El modo actual es un convertidor de frecuencia que convierte CC de una fuente de corriente en CA, y su filtro de bucle de CC es un inductor. Consta de tres partes, a saber, un rectificador que convierte la energía de frecuencia industrial en energía de CC, un circuito suavizador que absorbe las pulsaciones de voltaje generadas por el convertidor y el inversor, y un inversor que convierte la energía de CC en energía de CA.
Rectificador de selenio
En los últimos años se han utilizado ampliamente los convertidores de diodos, que convierten la potencia de frecuencia industrial en potencia CC. También se pueden utilizar dos conjuntos de convertidores de transistores para formar un convertidor reversible, que puede regenerarse debido a su dirección de potencia reversible.
Circuito de suavizado
La tensión CC rectificada por el rectificador contiene una tensión pulsante 6 veces la frecuencia de alimentación. La corriente pulsante generada por el inversor también cambia la tensión CC. Para suprimir las fluctuaciones de voltaje, se utilizan inductores y condensadores para absorber el voltaje pulsante (corriente). Cuando la capacidad del dispositivo es pequeña, si la fuente de alimentación y el circuito principal tienen excedentes, se puede omitir el inductor y se puede utilizar un circuito de suavizado simple.
Convertidor
A diferencia del rectificador, el inversor convierte la energía CC en energía CA a la frecuencia requerida, encendiendo y apagando seis dispositivos de conmutación dentro de un período de tiempo determinado. Se puede obtener salida de CA de fase. Tomando como ejemplo el inversor PWM de tipo voltaje, se proporcionan el tiempo de conmutación y la forma de onda del voltaje.
El circuito de control es un circuito que proporciona señales de control para el circuito principal que suministra energía al motor asíncrono (el voltaje y la frecuencia son ajustables). Consta de un circuito aritmético de frecuencia y voltaje, un circuito de detección de voltaje y corriente del circuito principal, un circuito de detección de velocidad del motor, un circuito de accionamiento que amplifica la señal de control del circuito aritmético y un circuito de protección para el inversor y el motor. (1) Circuito de operación: compare comandos externos como velocidad y par con las señales de corriente y voltaje del circuito de detección para determinar el voltaje de salida y la frecuencia del inversor. (2) Circuito de detección de voltaje y corriente: aislado del potencial del circuito principal para detectar voltaje y corriente. (3) Circuito de accionamiento: el circuito que controla los dispositivos del circuito principal. Está aislado del circuito de control para encender y apagar los dispositivos del circuito principal. (4) Circuito de detección de velocidad: señal del detector de velocidad (tg, plg, etc.). ) se envía al circuito aritmético como señal de velocidad y, de acuerdo con las instrucciones y operaciones, el motor funciona a la velocidad de la instrucción. (5) Circuito de protección: detecta el voltaje y la corriente del circuito principal. Cuando ocurre una anomalía como sobrecarga o sobretensión, para evitar que el inversor y el motor asíncrono se dañen, el inversor se detiene o los valores de voltaje y corriente. están suprimidos. [2]
Edite la función del inversor en esta sección.
El trasfondo de la tecnología de conversión de frecuencia es la demanda generalizada de regulación continua de la velocidad de los motores de CA. La aplicación de la tecnología tradicional de regulación de velocidad de CC es limitada debido a su gran tamaño y alta tasa de fallas. Después de la década de 1960, los tiristores y sus productos mejorados se utilizaron ampliamente en dispositivos electrónicos de potencia. Sin embargo, su rendimiento en regulación de velocidad está lejos de satisfacer las necesidades. Desde la década de 1970, la investigación sobre la regulación de la velocidad mediante modulación de ancho de pulso (PWM-VVVF) ha logrado grandes avances. Después de la década de 1980, la mejora de la tecnología de microprocesadores facilitó la implementación de varios algoritmos de optimización. □A mediados y finales de la década de 1980, se puso en práctica la tecnología de conversión de frecuencia VVVF en países desarrollados como Estados Unidos, Japón, Alemania y el Reino Unido, y los productos se comercializaron y utilizaron ampliamente. Es posible que el primer inversor haya sido desarrollado por los japoneses, que compraron una patente británica. Sin embargo, Estados Unidos y Alemania rápidamente se apoderaron del mercado de productos de alta gama en virtud de sus ventajas en la producción de componentes electrónicos y la tecnología electrónica. Después de entrar en el siglo XXI, los inversores domésticos han ido surgiendo gradualmente y ahora se han ido apoderando gradualmente de los inversores en serie unitarios del mercado de alta gama. Se trata de una topología de circuito desarrollada en los últimos años, que consta principalmente de tres partes: transformador de entrada, unidad de potencia y unidad de control. Adopta un diseño modular y lleva el nombre de las unidades de potencia conectadas en serie para resolver problemas de alto voltaje. Puede accionar motores de CA directamente sin la necesidad de un transformador de salida ni ningún tipo de filtro. El conjunto completo de convertidores de frecuencia * * * tiene 18 unidades de potencia y cada fase se compone de 6 unidades de potencia conectadas en serie para formar una conexión en forma de Y para accionar directamente el motor. Cada unidad de fuente de alimentación tiene exactamente el mismo circuito y construcción y puede intercambiarse o usarse como repuesto. La parte de entrada del convertidor de frecuencia es un transformador desfasador, con el lado primario conectado en forma de Y y el lado secundario conectado en forma de delta a lo largo del borde. Un total de 18 pares de devanados trifásicos suministran energía a cada uno. unidad de potencia respectivamente. Se dividen igualmente en tres partes, I, II y III. Cada sección tiene seis pares de pequeños devanados trifásicos con un cambio de fase uniforme de 10 grados. Las características de este inversor son: ① Al utilizar múltiples controles PWM, la forma de onda del voltaje de salida es cercana a una onda sinusoidal. ② El circuito rectificador se multiplica, el número de pulsos llega a 36, el factor de potencia es alto y los armónicos de entrada son pequeños. ③ Diseño modular, estructura compacta, fácil mantenimiento y mayor intercambiabilidad de productos. ④Salida directa de alto voltaje, sin transformador de salida. ⑤Salida dv/dt muy baja sin ningún tipo de filtro. ⑥El uso de tecnología de comunicación de fibra óptica mejora la capacidad antiinterferente y la confiabilidad del producto. ⑦El circuito de derivación automática de la unidad de potencia puede realizar la función continua en caso de falla. Con el rápido desarrollo de la tecnología moderna de electrónica de potencia y de control por computadora, se ha promovido la revolución tecnológica de la transmisión eléctrica. Se ha convertido en una tendencia de desarrollo que la regulación de velocidad de CA reemplace la regulación de velocidad de CC y que el control digital por computadora reemplace el control analógico. La regulación de la velocidad de conversión de frecuencia del motor de CA es el principal medio para ahorrar energía eléctrica, mejorar la tecnología de producción, mejorar la calidad del producto y mejorar el entorno operativo. La regulación de velocidad de frecuencia variable se considera el método de regulación de velocidad más prometedor en el país y en el extranjero debido a su alta eficiencia, alto factor de potencia y excelente regulación de velocidad y rendimiento de frenado. En el pasado, los convertidores de frecuencia de alta tensión se componían de rectificadores controlados por silicio, inversores controlados por silicio y otros dispositivos. Tenían muchas deficiencias y grandes armónicos, lo que repercutía en la red eléctrica y en los motores. En los últimos años, algunos dispositivos recientemente desarrollados cambiarán esta situación, como IGBT, IGCT, SGCT, etc. El convertidor de frecuencia de alto voltaje compuesto por ellos tiene un rendimiento excelente y puede realizar inversión PWM e incluso rectificación PWM. No sólo los armónicos son pequeños, sino que el factor de potencia mejora considerablemente.
Editar la clasificación del inversor en este apartado.
Unidad inversor en serie
Se trata de una topología de circuito desarrollada en los últimos años que consta principalmente de tres partes: transformador de entrada, unidad de potencia y unidad de control. Adopta un diseño modular y lleva el nombre de las unidades de potencia conectadas en serie para resolver problemas de alto voltaje. Puede accionar motores de CA directamente sin la necesidad de un transformador de salida ni ningún tipo de filtro. El conjunto completo de convertidores de frecuencia * * * tiene 18 unidades de potencia y cada fase se compone de 6 unidades de potencia conectadas en serie para formar una conexión en forma de Y para accionar directamente el motor. Cada unidad de fuente de alimentación tiene exactamente el mismo circuito y construcción y puede intercambiarse o usarse como repuesto. La parte de entrada del convertidor de frecuencia es un transformador desfasador, con el lado primario conectado en forma de Y y el lado secundario conectado en forma de delta a lo largo del borde. Un total de 18 pares de devanados trifásicos suministran energía a cada uno. unidad de potencia respectivamente. Se dividen igualmente en tres partes, I, II y III. Cada sección tiene seis pares de pequeños devanados trifásicos con un cambio de fase uniforme de 10 grados. Las características de este inversor son: ① Al utilizar múltiples controles PWM, la forma de onda del voltaje de salida es cercana a una onda sinusoidal.
② El circuito rectificador se multiplica, el número de pulsos llega a 36, el factor de potencia es alto y los armónicos de entrada son pequeños. ③ Diseño modular, estructura compacta, fácil mantenimiento y mayor intercambiabilidad de productos. ④Salida directa de alto voltaje, sin transformador de salida. ⑤Salida dv/dt muy baja sin ningún tipo de filtro. ⑥El uso de tecnología de comunicación de fibra óptica mejora la capacidad antiinterferente y la confiabilidad del producto. ⑦El circuito de derivación automática de la unidad de potencia puede realizar la función continua en caso de falla. Con el rápido desarrollo de la tecnología moderna de electrónica de potencia y de control por computadora, se ha promovido la revolución tecnológica de la transmisión eléctrica. Se ha convertido en una tendencia de desarrollo que la regulación de velocidad de CA reemplace la regulación de velocidad de CC y que el control digital por computadora reemplace el control analógico. La regulación de la velocidad de conversión de frecuencia del motor de CA es el principal medio para ahorrar energía eléctrica, mejorar la tecnología de producción, mejorar la calidad del producto y mejorar el entorno operativo. La regulación de velocidad de frecuencia variable se considera el método de regulación de velocidad más prometedor en el país y en el extranjero debido a su alta eficiencia, alto factor de potencia y excelente regulación de velocidad y rendimiento de frenado. En el pasado, los convertidores de frecuencia de alta tensión se componían de rectificadores controlados por silicio, inversores controlados por silicio y otros dispositivos. Tenían muchas deficiencias y grandes armónicos, lo que repercutía en la red eléctrica y en los motores. En los últimos años, algunos dispositivos recientemente desarrollados cambiarán esta situación, como IGBT, IGCT, SGCT, etc. El convertidor de frecuencia de alto voltaje compuesto por ellos tiene un rendimiento excelente y puede realizar inversión PWM e incluso rectificación PWM. No sólo los armónicos son pequeños, sino que el factor de potencia mejora considerablemente.
Clasificados por pasos de conversión.
(1) El inversor AC-DC-AC es un inversor universal ampliamente utilizado actualmente. Primero convierte la energía CA de frecuencia eléctrica en CC a través de un rectificador y luego convierte CC en energía CA con frecuencia y voltaje ajustables. . (2) Se puede dividir en convertidor de frecuencia CA-CA, que convierte directamente energía CA de frecuencia eléctrica en energía CA con frecuencia y voltaje ajustables, también llamado convertidor de frecuencia directo;
Según la naturaleza de la energía CC suministro
(1) Inversor de fuente de voltaje La característica del inversor de fuente de voltaje es el uso de condensadores grandes como componentes de almacenamiento de energía en el enlace de CC intermedio, que amortiguarán la potencia reactiva de la carga. El voltaje de CC es relativamente estable y la resistencia interna de la fuente de alimentación de CC es pequeña, lo que equivale a una fuente de voltaje. Por lo tanto, se le llama inversor de tipo voltaje y a menudo se usa en situaciones donde el voltaje de la carga cambia mucho. (2) Inversor en modo corriente La característica del inversor en modo corriente es que el enlace de CC intermedio utiliza un inductor grande como enlace de almacenamiento de energía para amortiguar la potencia reactiva, es decir, para suprimir los cambios en la corriente y hacer que el voltaje se acerque a una sinusoidal. ola. Debido a que la resistencia interna de esta CC es muy grande, se le llama inversor de fuente de corriente. La característica (ventaja) del inversor de fuente de corriente es que puede suprimir cambios frecuentes y bruscos en la corriente de carga. A menudo se utiliza cuando la corriente de carga varía mucho.
Según el método de trabajo del circuito principal
Inversor de fuente de tensión e inversor de fuente de corriente
Clasificados según el principio de funcionamiento
Se puede dividir en V/f que controla el inversor, el inversor de control de frecuencia de deslizamiento y el inversor de control vectorial.
Clasificado por modo de conmutación
Se puede dividir en inversor controlado por PAM, inversor controlado por PWM e inversor controlado por PWM de alta frecuencia portadora;
Clasificación por propósito
Se pueden dividir en inversores generales, inversores especiales de alto rendimiento, inversores de alta frecuencia, inversores monofásicos e inversores trifásicos. Además, los convertidores de frecuencia también se pueden clasificar según los métodos de regulación de la tensión de salida, los métodos de control, los principales componentes de conmutación y los niveles de tensión de entrada.
Basado en el método de ajuste de voltaje del convertidor de frecuencia
El inversor PAM es un tipo de control de salida cambiando la amplitud de la fuente de voltaje ud o la fuente de corriente Id. El modo inversor PWM genera pulsos dentro de un ciclo de la forma de onda de salida del inversor. Su voltaje equivalente es una onda sinusoidal y la forma de onda es suave.
Según el principio de funcionamiento
Inversor de control U/f (control VVVF), inversor de control SF (control de frecuencia de deslizamiento), inversor de control VC (control vectorial).
Clasificados por región internacional
Inversores nacionales; inversores europeos y americanos, inversores japoneses, inversores coreanos, inversores de Taiwán, inversores de Hong Kong.
Clasificación por nivel de tensión
Inversor de alta tensión, inversor de media tensión e inversor de baja tensión [5]
Efecto de ahorro energético del inversor
El ahorro energético del convertidor de frecuencia se refleja principalmente en la aplicación de ventiladores y bombas de agua. Para garantizar la fiabilidad de la producción, diversas máquinas de producción dejan un cierto margen a la hora de diseñar accionamientos eléctricos. Cuando el motor no puede funcionar a plena carga, el exceso de par no sólo satisface los requisitos de potencia del motor, sino que también aumenta el consumo de potencia activa, lo que resulta en un desperdicio de energía eléctrica. El método tradicional de ajuste de velocidad de ventiladores, bombas de agua y otros equipos es ajustar el volumen del suministro de aire y el volumen del suministro de agua ajustando la apertura de los deflectores y válvulas de entrada o salida. La potencia de entrada es grande y se consume una gran cantidad de energía. consumido en el proceso de interceptación de los deflectores y válvulas. Cuando se utiliza regulación de velocidad de frecuencia variable, si se reduce el requisito de flujo, se puede reducir la velocidad de la bomba o del ventilador para cumplir con el requisito. Según la mecánica de fluidos, P (potencia) = Q (flujo) × H (presión), el flujo Q es proporcional a la potencia de la velocidad de rotación n, la presión H es proporcional al cuadrado de la velocidad de rotación n, la potencia P es proporcional a la Cubo de velocidad de rotación n. Si la eficiencia de la bomba de agua es constante, cuando es necesario ajustar el caudal, la velocidad de rotación n se puede reducir proporcionalmente, mientras que la potencia de salida del eje P se reduce de acuerdo con la relación cúbica. Es decir, la relación entre el consumo de energía y la velocidad del motor de la bomba de agua es aproximadamente cúbica. Cuando el caudal requerido Q disminuye, la frecuencia de salida del inversor se puede ajustar para reducir la velocidad del motor N proporcionalmente.
En este momento, la potencia P del motor se reducirá considerablemente según la relación cúbica, que ahorra entre un 40% y un 50% más de energía que la compuerta y la válvula, logrando así el propósito de ahorrar electricidad. Por ejemplo, el inversor producido por Shanghai Zhengyi Information Technology Co., Ltd. se utiliza para ahorrar energía en cargas de ventiladores y bombas: la potencia del motor de una bomba centrífuga es de 55 kW cuando la velocidad se reduce a 4/5 de la original. velocidad, su consumo de energía es de 28,16 kW, ahorrando un 48,8% de energía. Cuando la velocidad se reduce a la mitad de la velocidad original, su consumo de energía es de 6,875 kW, ahorrando un 87,5% de energía. 2. La compensación del factor de potencia reactiva que ahorra energía no solo aumenta las pérdidas de la línea y el calentamiento del equipo, sino que, lo que es más importante, la reducción del factor de potencia conduce a una reducción de la potencia activa de la red. Se consume una gran cantidad de potencia reactiva en las líneas. , provocando ineficiencia y desperdicio de equipos. Después de usar el dispositivo de regulación de velocidad de frecuencia variable, debido al efecto del condensador de filtro dentro del convertidor de frecuencia, la pérdida de potencia reactiva se reduce y la potencia activa de la red aumenta. 3. El arranque suave y el arranque duro de los motores que ahorran energía tendrán un grave impacto en la red eléctrica y también impondrán requisitos excesivos a la capacidad de la red eléctrica. La gran corriente y vibración generadas durante el arranque causarán grandes daños a los deflectores y válvulas, y son extremadamente perjudiciales para la vida útil de los equipos y tuberías. Después de usar el dispositivo de ahorro de energía de frecuencia variable, la función de arranque suave del convertidor de frecuencia hará que la corriente de arranque comience desde cero y el valor máximo no excederá la corriente nominal, reduciendo así el impacto en la red eléctrica y los requisitos. para la capacidad de suministro de energía y para extender la vida útil de los equipos y válvulas. Ahorra costos de mantenimiento de equipos.