变频器工作原理

　　变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。

　　1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？

　　*1: r/min

　　电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm.

　　例如：2极电机 50Hz 3000 [r/min]

　　4极电机 50Hz 1500 [r/min]

　　结论：电机的旋转速度同频率成比例

　　本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。

　　另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。

　　因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。

　　n = 60f/p

　　n: 同步速度

　　f: 电源频率

　　p: 电机极对数

　　结论：改变频率和电压是最优的电机控制方法

　　如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。

　　变频器50Hz以上的应用情况

　　大家知道 对一个特定的电机来说 其额定电压和额定电流是不变的。

　　如变频器和电机额定值都是: 15kW/380V/30A 电机可以工作在50Hz以上。

　　当转速为50Hz时 变频器的输出电压为380V 电流为30A. 这时如果增大输出频率到60Hz 变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A. 很显然输出功率不变. 所以我们称之为恒功率调速.

　　挤出机主传动的特点                                                     最新推荐：广州超盛提供变频器如何保养与操作规程

　　a.主传动是挤出机的主要组成部分之一，它的作用是驱动挤出机的螺杆，并使螺杆能在选定的工艺条件下，以必需的转矩和转速均匀的旋转，完成挤出过程。它在其适用的范围内能够提供最大的转矩输出和一定的可调速范围，同时还使用可靠，维修方便。

　　b.由于挤出机螺杆驱动功率影响因素很多，很难找出函数关系，因此没有精确的功率计算方法，在平时应用中采用经验公式的方法计算：

　　P=KDDn

　　其中，p-功率；K-经验系数；D-螺杆直径；n-螺杆转速；

　　c.对挤出机的速度要求有两个方面：

　　（1）能实现无级调速 （2）应有一定的调速范围

　　3、挤出机的变频控制

　　挤出机在运行的过程两个最主要的因素就是压力和速度，他们直接关系到挤出机的工艺因素，作为一款性能强劲的矢量型力恒定下，最重要的就是螺杆转速了。同时具备了矢量控制方式和V/F控制方式，使得CM系列在挤出机领域有了更广泛的应用。

　　这时的转矩情况怎样呢?

　　因为P=wT (w:角速度 T:转矩). 因为P不变 w增加了 所以转矩会相应减小。

　　我们还可以再换一个角度来看:

　　电机的定子电压 U = E I*R (I为电流 R为电子电阻 E为感应电势)

　　可以看出 UI不变时 E也不变.

　　而E = k*f*X (k:常数 f: 频率 X:磁通) 所以当f由50--60Hz时 X会相应减小

　　对于电机来说 T=K*I*X (K:常数 I:电流 X:磁通) 因此转矩T会跟着磁通X减小而减小.

　　同时 小于50Hz时 由于I*R很小 所以U/f=E/f不变时 磁通(X)为常数. 转矩T和电流成正比. 这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力. 并称为恒转矩调速(额定电流不变--最大转矩不变)

　　结论: 当变频器输出频率从50Hz以上增加时 电机的输出转矩会减小.

　　装设变频器时安装方向是否有限制。

　　应基本收藏在盘内，问题是采用全封闭结构的盘外形尺寸大，占用空间大，成本比较高。其措施有：

　　（1）盘的设计要针对实际装置所需要的散热；

　　（2）利用铝散热片、翼片冷却剂等增加冷却面积；

　　（3） 采用热导管。

　　此外，已开发出变频器背面可以外露的型式。

　　选择过高电压等级的弊端

　　选择过高的电压等级造成投资过高，回收期长。电压等级的提高，电机的绝缘必须提高，使电机价格增加。电压等级的提高，使变频器中电力半导体器件的串联数量加大，成本上升。

　　可见，对于200～2000kW的电机系统采用6kV、10kV电压等级是极不经济、很不合理的。

　　变频器容量与整流装置相数关系

　　变频器装置投入6kV电网必须符合国家有关谐波抑制的规定。这和电网容量和装置的额定功率有关。

　　短路容量在1000MVA以内，1000kW装置12相（变压器副边双绕组）即可，如果24相功率就可达2000kW，12相基本上消除了幅值较大的5次和7次谐波。

　　整流相数超过36相后，谐波电流幅值降低不显著，而制造成本过高。如果电网短路容量2000MVA，则装置容许容量更大。

　　想提高原有输送带的速度，以80Hz运转，变频器的容量该怎样选择？

　　设基准速度为50Hz50Hz以上为恒功率输出特性。像输送带这样的恒转矩特性负载增速时，容量 需要增大为80/50≈1.6倍。电机容量也像变频器一样增大.