EMG變頻器SCM402 - 19的工作原理

一、變頻器工作的基礎(chǔ)原理

變頻器是一種應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)的設(shè)備，其主要功能是通過改變電機(jī)工作電源頻率來控制交流電動機(jī)的運(yùn)行。從三相籠型異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式$?=60?\mathrm{/}?(1??)$（其中$?$為極對數(shù)，$?$為轉(zhuǎn)差率，$?$為供電電源頻率）可以看出，改變電源頻率$?$是實現(xiàn)電動機(jī)調(diào)速的一種方式。這就是變頻器調(diào)速的理論基礎(chǔ)。

二、交 - 直 - 交型變頻器的工作過程

EMG變頻器SCM402 - 19屬于交 - 直 - 交型變頻器，其工作過程包含以下幾個階段：

（一）整流階段

首先，變頻器內(nèi)部的整流器（通常由二極管或晶閘管組成）會將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，這一過程稱為AC到DC的轉(zhuǎn)換。例如，當(dāng)三相交流電輸入到變頻器時，整流器會對三相電壓進(jìn)行整流操作，將其變?yōu)橹绷麟妷?。這個直流電壓的大小與輸入的交流電壓幅值以及整流電路的類型有關(guān)。對于三相橋式整流電路，如果輸入的交流線電壓為${?}_{?}$，那么整流后的直流電壓${?}_{?}$大約為$1.35{?}_{?}$。在這個過程中，整流器起到了將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的作用，為后續(xù)的逆變過程提供直流電源基礎(chǔ)。

（二）中間直流環(huán)節(jié)

轉(zhuǎn)換得到的直流電流入中間直流環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)通常包含電容器。電容器的主要作用是平滑直流電的波動，提供穩(wěn)定的直流電源。由于整流后的直流電存在一定的紋波，電容器可以通過充電和放電的過程來減小這種紋波，使直流電壓更加穩(wěn)定。這對于后面的逆變過程非常重要，因為穩(wěn)定的直流電源能夠保證逆變器輸出的交流電質(zhì)量更高。如果電容器的容量不足或者出現(xiàn)故障，可能會導(dǎo)致直流電壓波動過大，進(jìn)而影響變頻器的正常運(yùn)行，例如可能會引起輸出電壓不穩(wěn)定或者造成變頻器內(nèi)部的保護(hù)電路動作。

（三）逆變階段

直流電隨后被送入逆變器單元。逆變器通過使用絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）或類似的開關(guān)元件，將直流電轉(zhuǎn)換為可變頻率的交流電。在逆變過程中，通過控制IGBT等開關(guān)元件的導(dǎo)通和關(guān)斷時間，可以改變輸出交流電的頻率和電壓。例如，采用脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)，通過改變脈沖的寬度來調(diào)整輸出電壓的大小，同時改變脈沖的頻率就可以調(diào)整輸出交流電的頻率。這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)對電動機(jī)的精確調(diào)速控制，并且可以根據(jù)電動機(jī)的負(fù)載情況自動調(diào)整輸出電壓和頻率，以滿足不同的運(yùn)行需求。此外，為了實現(xiàn)變頻變壓（VVVF），變頻器還需要根據(jù)一定的規(guī)律來控制電壓和頻率的比例關(guān)系，通常是保證$?\mathrm{/}?=$常數(shù)，以避免在改變頻率時導(dǎo)致電動機(jī)磁通量飽和或者不足等問題。