变频器的不足之处

变频器的不足之处

1．普通异步电动机的效率和温升的问题。

不论哪种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和谐波电流，使普通异步电动机在非正弦电压、电流下运行。其中，高次谐波对普通异步电动机的运行效率和温升影响最大。高次谐波会引起普通异步电动机定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显著的是转子铜(铝)耗。因为普通异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使普通异步电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10％~20％。

2．普通异步电动机绝缘强度问题。

目前中小型变频器，多数是采用PWM(脉宽调制)的控制方式。它的载波频率约为几千到十几千赫兹，这就使得普通异步电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对普通异步电动机施加陡度很大的冲击电压，使普通异步电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在普通异步电动机运行电压上，会对普通异步电动机的对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。

3．谐波电磁噪声与振动。

普通异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的振动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与普通异步电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和普通异步电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。由于普通异步电动机工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开普通异步电动机的各构件的固有振动频率。

4．普通异步电动机对频繁启动、制动的适应能力。

由于采用变频器供电后，普通异步电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动，并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动，为实现频繁启动和制动创造了条件，因而普通异步电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下，给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。

5．低转速时普通异步电动机的冷却问题。

首先，普通异步电动机的阻抗不尽理想，当电源频率较低时，电源中高次谐波所引起的损耗较大。其次，普通异步电动机在转速降低时，冷却风量与转速的三次方式比例减小，致使普通异步电动机的低速冷却状况变坏，温升急剧增加，难以实现恒转矩输出。 

变频器的分类及其工作原理

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类:

电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。

电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

　　（1）整流器：最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。

　　（2）平波回路：在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。

　　（3）逆变器：同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。

控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。

　　（1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。

　　（2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。

　　（3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。

　　（4）速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。

　　（5）保护电路:检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。

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。

欢迎全国行业精英合作加盟

加盟政策    加盟条件    加盟优势    加盟培训