自动化设备变频技术小知识

为应对来自不同应用领域的挑战，变频器也在不断更新换代，产品越来越多样化。总的来说，新一代的变频器应具有以下特点：一是全数字化、功能齐全，能够补偿负载变化，特别是分布式的具有通信、联网功能并具有可编程功能。二是简单或行业专用的变频器以及实现了机电一体化、小型化。三是网络化和系统化，通过网络连接减少生产成本，通过现场总线模块，将不同型号的变频器以同一种编程语言和通信协议进行组态。

　　据中国工业电器协会变频器分会统计，近年来，我国变频器市场每年需求大约形成100亿元的市场空间。而且，随着用户需求的进步和多样化，国内变频器产品的功能在不断完善和增加，集成度和系统化程度也越来越高，并且已经出现某些专用变频器产品，这都为我国变频器市场的进一步扩大奠定了基础。初开发的变频器的根本目的并非为了节能，主要是交流传动代替直流传动，并满足过程化控制的要求。变频器技术是当今自动化技术中比较成熟、比较先进的技术，是电力技术、微电子技术、控制技术高度发展的产物。变频器的主要工作原理是:通过微电子器件、电力电子器件和控制技术，将供给电机定子的工频交流电源经过二极管整流成直流，再由IGBT等逆变为频率和电压都可调的交流电源，此电源再拖动电机和负载。

 变频技术小知识

    1、什么是变频器？ 

    　　变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 

    　　2、PWM和PAM的不同点是什么？ 

    　　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值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)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。 

    　　3、电压型与电流型有什么不同？ 

    　　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。 

    　　4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变？ 

    　　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，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输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类等节能型变频器。 

    　　5、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。 

    　　6、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。 

    　　7、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。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。 

    　　8、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？ 

    　　频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变，将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。