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变频器的基本结构各生产厂家生产的通用变频器,其主电路结构和控制电路并不完全相同,但基本的构造原理和主电路连接方式以及控制电路的基本功能都大同小异。下图所示为通用变频器结构原理示意图。 主要包括三个部分:一是主电路接线端,包括接工频电网的输入端(R、S、T),接电动机的频率、电压连续可调的输出端(U、V、W);二是控制端子,包括外部信号控制端子、变频器工作状态指示端子、变频器与微机或其他变频器的通信接口;三是操作面板,包括液晶显示屏和键盘。1)整流器。电网侧的变流器为整流器,它的作用是把工频电源变换成直流电源。三相交流电源一般需经过压敏电阻网络引入到整流桥的输入端。压敏电阻网络的作用是吸收交流电网浪涌过电压,从而避免浪涌侵入,导致过电压而损坏变频器。整流电路按其控制方式可以是直流电压源,也可以是直流电流源。电压型变频器的整流电路属于不可控整流桥直流电压源,当电源线电压为380V时,整流器件的最大反向电压一般为1000V,最大整流电流为通用变频器额定电流的2倍。智能功率模块的安装与应用图(a)所示是两点安装型,预拧紧顺序为①→②,最终拧紧顺序为②→①;图(b)所示是四点安装型,预拧紧顺序为①→②→③→④,最终拧紧顺序为④→③→②→①。2.输出侧的额定值 (1)输出电压UN。由于变频器在变频的同时也要变压,所以输出电压的额定值是指输出电压中的最大值。 (2)输出电流IN。指允许长时间输出的最大电流,是用户在选择变频器时的主要依据。 (3)输出容量 通用变频器的选择,包括变频器类型的选择和容量的选择。选择变频器规格时应注意根据要求采用合适的选择方式和计算公式,根据工程实际情况确定具体调速方案,包括逆变器与电机的对应关系、整流器与逆变器的对应关系(是否采用成组驱动)、制动部分的结构方式及配置规模、采用哪种控制方式等等变频器的技术规范1.容量 通用变频器的容量用所适用的电动机功率(kW)、输出容量(kVA)、额定输出电流(A)表示。其中最重要的是额定电流,它是指变频器连续运行时输出的最大交流电流的有效值。输出容量决定于额定输出电流与额定输出电压下的三相视在输出功率。日本产的通用变频器的额定输入电压往往是200V与220V、400V与440V共用不细分,变频器的输入电源电压常允许在一定范围内波动,因此,输出容量一般用作衡量变频器容量的一种辅助手段。但德国西门子公司的变频器对电源电压则规定得很严格。 380V、160W以下单台电动机与变频器间容量的 匹配关系参考表控制参数变频器类型的选择4一般风机、泵类负载不宜在低于15Hz以下运行,如果确实需要在15Hz以下长期运行,需考虑电动机的容许温升,必要时应采用外置强迫风冷措施,即在电动机附近外加一个适当功率的风扇对电动机进行强制冷却,或拆除电动机本身的冷却扇叶,利用原扇罩固定安装一台小功率(如25W,三相)轴流风机对电动机进行冷却。如果电动机的起动转矩能满足要求,宜选用通用变频器的降转矩U/f模式,以获得较大的节能效果。若通用变频器用于离心式风机时,由于风机的转动惯量较大,加减速时间应适当加大,以避免在加减速过程中出现过电流保护动作或再生过电压保护动作。要特别注意50Hz以上高速运行的情况,若超速过多,会使负载电流迅速增大,导致烧毁设备,使用时应设定上限频率,限制最高运行频率。一、按电动机额定电流选择[例1]某110kW电动机的额定电流为212A,取电流裕量系数为1.05,按照上式计算,可得变频器额定电流要大于等于222.6A,可选择某型号110kW变频器,其额定电流为224A。【例2】某风机电动机为160kW,额定电流为289A,实测稳定运行电流在112~148A之间变化,起动时间没有特殊要求。取Id=148A,K2=1.1,按照上式计算,变频器额定电流应不小于162.8A,可选择某型号的90kW变频器,额定电流为180A。但90/160=56.25%,因此,实际选择该型号110kW变频器,110/160=68.75%,符合要求。[例3]某轧钢机飞剪机构,在空刃位置时要求低速运行以提高定尺精度,进入剪切位置前则要求快速加速到线速度与钢材速度同步,因此需要按照转矩过载能力选择变频器,飞剪电动机160kW,额定电流296A,转矩过载倍数2.8。 取电流/转矩系数为1.15,变频器短时过载倍数为1.7,用上式计算得变频器额定电流应不小于560A,选择某型号300kW变频器,额定电流为的605A。四、按起动特性选择2.大惯性负载起动时 对于大惯性负载,一般按下式计算变频器的容量:3.多台电动机并联起动且部分直接启动 这种情况下,所有电动机由变频器供电且同时起动,但一部分功率较小的电动机(一般小于7.5kW)直接起动,功率较大的则使用变频器实行软起动。此时,变频器的额定输出电流按下式计算 ICN≥[N2