电压型变频器与电流型变频器性能对比表
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电动机知识变频器按直流电源的性质分类一、变频器按直流电源的性质分类变频器中间直流环节用于缓冲无功功率的储能元件可以是电容或是电感,据此变频器可分成电压型变频器和电流型变频器两大类。
1.电流型变频器电流型变频器主电路的典型构成方式如图2-8所示。
其特点是中间直流环节采用大电感作为储能元件,无功功率将由该电感来缓冲。
由于电感的作用,直流电流趋于平稳,电动机的电流波形为方波或阶梯波,电压波形接近于正弦波。
直流电源的内阻较大,近似于电流源,故称为电流源型变频器或电流型变频器。
图2—8电流型变频器的主电路电流型变频器的一个较突出的优点是,当电动机处于再生发电状态时,回馈到直流侧的再生电能可以方便地回馈到交流电网,不需要在主电路内附加任何设备。
这种电流型变频器可用于频繁急加减速的大容量电动机的传动。
在大容量风机、泵类节能调速中也有应用。
2.电压型变频器电压型变频器主电路的半导体开关器件经历了三个阶段,即晶闸管阶段、电力晶体管(GTR)和绝缘栅晶体管(IGBT)阶段,当前市场上变频器的逆变器件基本上均是IGBT,其性能远优于前两种器件。
电压型变频器主电路如图2-9所示,这是早期的电压变频器,电路的特点是中间直流环节的储能元件采用大电容,用来缓冲负载的无功功率。
由于大电容的作用,主电路直流电压比较平稳,电动机的端电压为方波或阶梯波。
直流电源内阻比较小,相当于电压源,故称为电压源型变频器或电压型变频器。
图2 -9电压型变频器的主电路对负载而言,变频器是一个交流电压源,在不超过容量限度的情况下,可以驱动多台电动机并联运行,具有不选择负载的通用性。
缺点是电动机处于再生发电状态时,回馈到直流侧的无功能量难于回馈给交流电网。
要实现这部分能量向电网的回馈,必须采用可逆变流器。
〃如何选择变频器主电路外围设备〃变频器调速的基本概念及其作用原理〃变频器负载匹配办法〃变频器常见的错误处理〃矢量变频器的直接转矩控制〃变频器维修怎样处理过电压保护OUd〃变频器控制电动机停车制动方式〃变频器按用途分类〃利用PLC管理变频器处理机械故障〃正确使用变频器〃变频器的转差频率控制方式〃变频器瞬停再启动运行及其注意事项〃概述如何进行变频器的正常选型和容量匹〃变频器的合理选用及干扰抑制Domain: 直流减速电机More:2saffa 〃恒转矩负载变频器的选择〃变频器选择时的注意事项〃变频器额定参数的选择〃变频器应用中存在的问题及对策〃变频器容量问题如何解决〃变频器应用的常见故障与对策(二)〃风机、水泵设备变频器运行中的问题〃机泵用变频器故障原因分析〃变频器选型时一些要注意的事项〃如何选择变频器容量〃变频器制动控制目的〃变频器控制系统过电流故障诊断技术〃变频器维修的相关经验(2)〃变频器参数的设定〃变频器自动、并联、比例运行及其注意事〃变频器现场常见5种故障解决方法匿名随着起重机的不断发展,传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。
变频器的分类变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM 控制变频器;按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
一、主电路工作方式分类:1、电压型变频器:电压型变频器与电流型变频器同属于交一直一交变频器,也由整流器、滤波器、逆变器三部分组成。
工作原理也是整流电路将电网来的交流电转换成直流电;再经三相桥式逆变电路转变为频率可调的交流电,供给推进电动机,电压型变频器的中问环节采用大电容。
2、电流型变频器:电流型工作原理是整流电路将电网来的交流电转换成直流电;再经三相桥式逆变电路转变为频率可调的交流电,供给推进电动机,电流型变频器的直流中间环节,采用大电感滤波。
3、电压型变频器和电流型变频器的区别:就是储能元件不同,电压型的储能元件是电容,电流型的是电感。
其实普通变频器应用电力电子电路,就是一个交流变直流--〉直流储能--〉直流变交流的过程。
也就是常说的整流环节--〉储能环节--〉逆变环节。
一般控制环节在逆变上,除非是四象限变频器,要用于回馈至电网的,会把整流和逆变做的结构一样。
否则的话,整流一般用晶闸管等,逆变用IGBT。
说多了,反正最后的控制都是对变流进行控制的,电压型和电流型的差别就在储能环节。
二、开关方式分类1、PAM控制变频器PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅值调制) 缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。
2、PWM控制变频器PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调制方式。
3、高载频PWM控制变频器高载频PWM控制。
电压型变频器与电流型变频器的性能比较电流型与电压型变频器,两者都属于交-直-交变频器,由整流器和逆变器两部分组成。
由于负载一般都是感性的,它和电源之间必有无功功率传送,因此在中间的直流环节中,需要有缓冲无功功率的元件。
假如采纳大电容器来缓冲无功功率,则构成电压源型变频器;如采纳大电抗器来缓冲无功功率,则构成电流源型变频器。
电压型变频器和电流型变频器的区分仅在于中间直流环节滤波器的形式不同,但是这样一来,却造成两类变频器在性能上相当大的差异,主要表现列表比较如下:1、储能元件:电压型变频器——电容器;电流型——电抗器。
2、输出波形的特点:电压形电压波形为矩形波电流波形近似正弦波;电流型变频器则为电流波形为矩形波电压波形为近似正弦波3、回路构成上的特点,电压型有反馈二极管直流电源并联大容量电容(低阻抗电压源);电流型无反馈二极管直流电源串联大电感(高阻抗电流源)电动机四象限运转简单。
4、特性上的特点,电压型为负载短路时产生过电流,开环电动机也可能稳定运转;电流型为负载短路时能抑制过电流,电动机运转不稳定需要反馈掌握。
电流型逆变器采纳自然换流的晶闸管作为功率开关,其直流侧电感比较昂贵,而且应用于双馈调速中,在过同步速时需要换流电路,在低转差频率的条件下性能也比较差。
变频器的结构特征1. 电流型变频器变频器的直流环节采纳了电感元件而得名,其优点是具有四象限运行力量,能很便利地实现电机的制动功能。
缺点是需要对逆变桥进行强迫换流,装置结构简单,调整较为困难。
另外,由于电网侧采纳可控硅移相整流,故输入电流谐波较大,容量大时对电网会有肯定的影响。
2. 电压型变频器由于在变频器的直流环节采纳了电容元件而得名,其特点是不能进行四象限运行,当负载电动机需要制动时,需要另行安装制动电路。
功率较大时,输出还需要增设正弦波滤波器。
3. 高电流型变频器它采纳GTO,SCR或IGCT元件串联的方法实现直接的高压变频,目前电压可达10KV。
简述电压型变频器和电流型变频器的特点电压型变频器和电流型变频器是两种常见的变频器类型,它们在工业生产中调节电机运行速度和控制电机转矩方面起到了重要的作用。
这两种变频器在原理、特点和应用方面有一些不同之处。
首先,电压型变频器是通过调节输出电压的大小来控制电机转速和转矩的。
在电压型变频器中,通过调整输入电压和频率的比例关系,来控制输出电压的大小和频率,进而控制电机的转速和转矩。
电压型变频器具有输出电压和频率可连续调节的特点,可以实现无级调速,对于转矩需求不高的负载有较好的控制效果。
它的输出电压与输入电压成正比,输出频率与输入频率成正比,因此在控制电机的转速时,容易产生电机的扭矩和功率下降的问题。
而电流型变频器是通过调节输出电流的大小来控制电机转速和转矩的。
在电流型变频器中,通过反馈电机电流的大小,来控制输出电流的大小和频率,进而控制电机的转速和转矩。
电流型变频器具有输出电流和频率可连续调节的特点,对于转矩需求较高的负载有较好的控制效果。
它的输出电流与输入电流成正比,输出频率与输入频率成正比,因此在控制电机的转速时,能保持较高的扭矩和功率输出。
从应用来看,电压型变频器主要适用于转矩需求不高的负载,例如风机、水泵、压缩机等,这些负载在变频调速过程中对扭矩和功率的要求较低。
而电流型变频器主要适用于转矩需求较高的负载,例如起重机、升降机、输送机等,这些负载在变频调速过程中对扭矩和功率的要求较高。
因此,根据负载的不同,选择合适的变频器类型能够更好地满足生产需求。
另外,电压型变频器和电流型变频器在运行效果上也有一些不同。
电压型变频器输出电压与频率的比例关系是固定的,因此在转速和扭矩调节方面可能存在一定的限制,可能会对负载产生一定的影响。
而电流型变频器可以根据负载情况动态调整输出电流的大小和频率,因此对负载的适应性较好,可以更好地控制电机的转速和转矩。
综上所述,电压型变频器和电流型变频器在原理、特点和应用方面有一些不同之处。
简述电压型变频器和电流型变频器的特点电压型变频器和电流型变频器都是目前常见的变频器类型,它们在实际应用中各有其特点。
1.电压型变频器。
电压型变频器的作用是通过改变电压的大小来控制电机转速。
其特点如下:
(1)输出电压可调:电压型变频器的输出电压可以根据需要进行调节,从而适应不同的负载和需求。
(2)控制简单:电压型变频器的控制比较简单,只要控制输出电压即可,无需考虑负载电流。
(3)稳定性好:由于电压型变频器只需要控制电压,因此其对负载变化的响应比较快,稳定性好。
2.电流型变频器。
电流型变频器的作用是通过改变电流的大小来控制电机转速。
其特点如下:
(1)输出电流可调:电流型变频器的输出电流可以根据需要进行调节,从而适应不同的负载和需求。
(2)可以保护电机:电流型变频器可以通过调节输出电流的大小来保护电机,例如限制电流过大等。
(3)控制复杂:电流型变频器的控制比较复杂,需要考虑电压和电流的关系,而且电流型变频器对负载变化的响应比较慢。
在实际应用中,电压型变频器和电流型变频器都有其适用的场合。
例如,对于低功率的小型马达,可以采用电压型变频器进行控制,简单易用;而对于大型马达,可以采用电流型变频器进行控制,以保护电机。
另外,
在应用中还需要根据具体要求综合考虑控制精度、效率、可靠性等因素,
选择合适的变频器类型。
简述电压型变频器和电流型变频器的特点
电压型变频器和电流型变频器是工业领域中常用的电力调节设备,它们在控制电动机转速和输出功率方面起着至关重要的作用。
两者在原理、特点和适用场景上有所不同。
我们来看电压型变频器。
电压型变频器是通过改变电源输出的电压来控制电机的转速和输出功率的。
其工作原理是通过调节电源输出的电压,使电机转速随之改变。
电压型变频器具有简单、成本较低、易于实现和维护等特点。
它适用于对转速要求不高的场合,例如通风设备、泵类设备等。
然而,由于其控制方式较为简单,对电机的控制精度和效率相对较低。
接下来,我们来看电流型变频器。
电流型变频器是通过改变电源输出的电流来控制电机的转速和输出功率的。
其工作原理是通过调节电源输出的电流,使电机转速随之改变。
电流型变频器具有精度高、效率高、适用范围广等特点。
它适用于对转速要求较高、需要精准控制的场合,例如数控机床、注塑机等。
电流型变频器能够更精确地控制电机的转速和输出功率,提高了设备的运行效率和性能。
在实际应用中,选择电压型变频器还是电流型变频器取决于具体的应用场景和需求。
如果对转速要求不高,且预算有限,可以选择电压型变频器;如果对转速要求较高,且需要精准控制,可以选择电流型变频器。
同时,需要根据设备的实际情况和工作环境来选择合适的变频器,以确保设备的稳定运行和性能提升。
总的来说,电压型变频器和电流型变频器在工业领域中都有各自的优势和适用场景。
了解它们的特点和工作原理,可以帮助我们更好地选择和应用变频器,提高设备的运行效率和性能,推动工业生产的发展和进步。
1.简述晶闸管导通的条件与关断条件。
答:在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压,门极也加正向电压,产生足够的门极电流Ig,则晶闸管导通,其导通过程叫触发。
关断条件:使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。
实现关断的方式:1>减小阳极电压; 2>增大负载阻抗。
3>加反向电压2.述实现有源逆变的基本条件,并指出至少两种引起有源逆变失败的原因(7分):答:①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压;②要求晶闸管的控制角α>π/2,使Ud为负值,电路工作在逆变状态原因:当出现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相等原因都会发生逆变失败。
当逆变角太小时,也会发生逆变失败。
不能实现有源逆变的电路有:半控桥电路,带续流二极管的电路。
3.什么是逆变失败失败的后果形成失败的原因答:逆变失败指的是:逆变过程中因某种原因使换流失败,该关断的器件未关断,该导通的器件未导通。
从而使逆变桥进入整流状态,造成两电源顺向联接,形成短路。
逆变失败后果是严重的,会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件。
产生逆变失败的原因:一是逆变角太小;二是出现触发脉冲丢失;三是主电路器件损坏;四是电源缺相等。
在电路结构上,电感性负载电路,每个开关管必须反向并联续流二级管17、简述对触发电路的三点要求。
答:1)触发电路输出的脉冲应具有足够大的功率;2)触发电路必须满足主电路的移相要求;3)触发电路必须与主电路保持同步。
18.对于正弦脉冲宽度调制(SPWM),什么是调制信号什么是载波信号何谓调制比答:在正弦脉冲宽度调制(SPWM)中,把希望输出的波形称作调制信号;而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号;载波频率fs与调制信号频率f1之比,N= fs / f1称为载波比。
21.试说明SPWM控制的基本原理。
答:PWM控制技术是控制半导体开关元件的导通和关断时间比,即调节脉冲宽度的或周期来控制输出电压的一种控制技术。
一、填空:(每题2分)1、常用的低压电器是指工作电压在交流( )V以下、直流( )V以下的电器。
(B) 1200、 15002、选择低压断路器时,额定电压或额定电流应( )电路正常工作时的电压和电流。
(C) 不小于3、行程开关也称( 限位 )开关,可将( 机械位移 )信号转化为电信号,通过控制其它电器来控制运动部分的行程大小、运动方向或进行限位保护。
4、按钮常用于控制电路,( )色表示起动,( )色表示停止。
5、熔断器是由( )两部分组成的。
(C) 熔体 和 熔管6、多台电动机由一个熔断器保护时,熔体额定电流的计算公式为( )I≥(1.5~2.5)INmax+∑IN 。
7、交流接触器是一种用来(频繁)接通或分断(主 )电路的自动控制电器。
9、时间继电器是一种触头( )的控制电器。
(C) 延时接通 或 断开10、一般速度继电器的动作转速为(120 )r/min,复位转速为( 100 )r/min。
11、三相异步电动机的能耗制动可以按( )原则和( )原则来控制。
时间 速度12、反接制动时,当电机接近于( )时,应及时( )。
零 断开电源防止反转13、双速电动机的定子绕组在低速时是( )联结,高速时是( )联结。
(B)三角形 双星形14、通常电压继电器( )联在电路中,电流继电器( )联在电路中。
并 串16、在机床电气线路中异步电机常用的保护环节有( )、( )和( )。
短路 、 过载 、 零压和欠压18、电气原理图一般分为( )和( )两部分画出。
主电路 和 辅助电路19、电气原理图设计的基本方法有( )、( )两种。
经验设计 、 逻辑设计20、异步电动机的转速公式n=( )。
n= )1(601s pf 21、交流接触器的结构由( ) ( )( )和其他部件组成。
电磁机构 、 触头系统 、 灭弧装置22、熔断器的类型有瓷插式、( )和( )三种。
螺旋式 密封管式23、电气控制系统图分为( )( )和( )三类。
论文摘要:在电机漏感上减小的情况下,可以相应地降低功率半导体器件的耐压要求,为了减小换流时间以提高逆变器的运行频率,也要求降低电动机的总漏感上。
之答禄夫天创作下述问题涉及电流型逆变器内部结构,以串联二极管式电流型逆变器为讨论对象。
对异步电动机的从逆变器元件的选择对电机参数的要求。
串联二极管式电流型逆变器的品闸管和隔离二极管可以确定耐压值。
可以看到,在电机漏感上减小的情况下,可以相应地降低功率半导体器件的耐压要求。
另外,二极管换流阶段的持续时间可确定。
为了减小换流时间以提高逆变器的运行频率,也要求降低电动机的总漏感上。
因而,电流型逆变器要求异步电动机有尽可能小的漏感上。
这一点正好与电压型逆变器对异步电动机的要求相反。
在功率半导体器件耐压已知的情况下,应合理地选择电动机,以减小换流电容器的电容量。
从电动机运行的平安可靠性对电动机资料的要求,电动机在电流型逆变器供电的运行过程中,由干每次换流在电压波形中发生尖峰。
这个尖峰在数值上等于I,差加千正线电势波形之上。
因此,电动机在运行过程中实际承受的最高电压,于电动机额定线电压的峰值。
为了电动机平安地运行,应适当加强其绝缘。
由于电流矩形波对电动机供电在电动机内造成谐波损耗,逆变器在高于50赫的情况下运行时,电动机的损坏也有所增加。
为了不致因电机效率过低和温升过高造电动机过热而损坏,应适当降低电动机铜铁资料的电负荷。
在运行频率较高的情况下,应注意降低电动机的机械损耗和铁耗。
起动转矩和防止机振对电动机结构的要求。
电动机低频起动时,起动转矩的平均值和转矩的动摇率。
起动转矩在某频率时具有最大值。
它取决于电动机参数。
当频率低于出现最大起动转矩的数值时,转矩的动摇率急剧增加。
因此,应根据运行要求和特性等决定最佳起动频率或电动机参数。
此外,即使在逆变器对电动机供电的正常运行情况下,转矩波形中也含有六倍于逆变器输出频率的脉动转矩。
为了防止这种脉动转矩造成的机械系统谐振,应使机械系统的谐振频率与逆变器运行频率范围的六倍相互错开。
高压变频器基础知识详解1、电压源型与电流源型高压变频器的区别。
变频器的主电路大体上可分为两类:电压源型和电流源型。
电压源型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波元件是电容;电流源型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波元件是电感。
2、为什么变频器的输出电压与频率成比例的改变?异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过的电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,电机电流增大,严重时将烧毁电机。
因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器的输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免磁饱和现象的产生。
这就是VVVF的定义。
这里的电压指的是电机的线电压或者相电压的有效值。
3、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加?频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
4、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。
用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。
采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。
起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。
5、V/f模式是什么意思?频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4说明。
保持V/f比恒定控制是异步电机变频调速的最基本的控制方式,它在控制电机的电源频率变化的同时控制变频器输出的电压,并使二者之比V/f为恒定,从而使电机的磁通保持恒定。
在电机额定运行情况下,电机的定子电阻和漏抗的电压降比较小,电机的端电压和电机的感应电势近似相等。
变频器有几种类型?变频器的分类方式介
绍
变频器的分类 1.按输入电压等级分类变频器按输入电压等级可分低压变频器和高压变频器,低压变频器国内常见的有单相220 V变频器、三相220 V变频器、i相380 V变频器。
高压变频器常见有6 kV、10 kV变压器,控制方式一般是按高低一高变频器或高一高变频器方式进行变换的。
2.按变换频率的方法分类变频器按频率变换的方法分为交-交型变频器和交-直交型变频器。
交-交型变频器可将工频交流电直接转换成频率、电压均可以控制的交流,故称直接式变频器。
交直-交型变频器则是先把工频交流电通过整流装置转变成直流电,然后再把直流电变换成频率、电压均可以调节的交流电,故又称为间接型变频器。
3.按直流电源的性质分类在交-直-交型变频器中,按主电路电源变换成直流电源的过程中,直流电源的性质分为电压型变频器和电流型变频器。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。
随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器的基本构成、作用和分类一. 变频器的基本构成及其作用电压型变频器在电压型变频器中,整流电路产生逆变电路所需要的直流电压,并通过直流中间电路的电容进行平滑后输出。
整流电路和直流中间电路起直流电压源的作用,而电压源输出的直流电压在逆变电路中被转换为具有所需频率的沟通电压。
在电压型变频器中,由于能量回馈给直流中间电路的电容,并使直流电压上升,还需要有专用的放电电路,以防止换流器件因电压过高而被破坏。
电压型变频器主电路的结构因其使用的换流器件的不同而有多种形式。
关于这些电路的结构,可参考有关资料。
电流型变频器整流电路通过中间电路的电抗将电流平滑后输出。
整流电路和直流中间电路起电流源的作用,而电流源输出的直流电流在逆变电路中被转换为具有所需频率的沟通电流供应给电动机。
在电流型变频器中,电动机定子电压的掌握是通过检测电压后对电流进行掌握的方式实现的。
对于电流型变频器来说,在电动机进行制动的过程中可通过将直流中间电路的电压反向的方式使整流电路变为逆变电路,并将负载的能量回馈给电源,而且在消失负载短路等状况时也更简单处理,电流型掌握方式更适合于大容量变频器。
PAM调制变频器(参见)PAM掌握是脉冲幅度调制(Pulse Amplitude Modulation)的缩写,是一种在整流电路部分对输出电压(电流)的幅值进行掌握,而在逆变电路部分对输出频率进行掌握的掌握方式。
由于在PAM掌握的变频器中,逆变电路换流器件的开关频率即为变频器的输出频率,所以这是一种同步调制方式。
由于逆变电路换流器件的开关频率(简称载波频率)较低,在使用PAM掌握方式的变频器进行调速驱动时具有电动机运转噪音小,效率高等特点。
但是,由于这种掌握方式必需同时对整流电路和逆变电路进行掌握,掌握电路比较简单。
此外,这种掌握方式也还具有当电动机进行低速运转时波动较大的缺点。
PWM调制变频器PWM掌握是脉冲宽度调制(Pulse Width ModuLation)的缩写。