揭秘低压变频器设备解析调速技术的应用革新

  • 科研进展
  • 2024年12月22日
  • 为了克服电机转子回路中附加电阻的限制,导致无法实现平滑调速,串级调速系统应运而生。它通过在绕线异步电动机的转子侧引入额外的电动势,从而改变转子的相对电动势,并通过二极管构成的整流器将其转换为直流电动势。然后,再通过晶闸管组成的三相可控整流器工作在逆变状态,将整流后的直流电能逆变为交流,并将其回馈到交流网络。这一调速方法属于传统的转差功率回馈型调速系统,其中大部分功率被回收利用,而不是全部消耗掉。

揭秘低压变频器设备解析调速技术的应用革新

为了克服电机转子回路中附加电阻的限制,导致无法实现平滑调速,串级调速系统应运而生。它通过在绕线异步电动机的转子侧引入额外的电动势,从而改变转子的相对电动势,并通过二极管构成的整流器将其转换为直流电动势。然后,再通过晶闸管组成的三相可控整流器工作在逆变状态,将整流后的直流电能逆变为交流,并将其回馈到交流网络。这一调速方法属于传统的转差功率回馈型调速系统,其中大部分功率被回收利用,而不是全部消耗掉。

随着高压器件技术的进步,如IGBT等设备,其耐压水平从原来1200V提升至3300V甚至更高,这标志着这些设备进入了高压阶段。此外,由于IGBT和MOSFET等新型半导体器件的大量应用,大容量变频装置得以广泛使用,输出能力也逐渐增强。

控制技术方面,PWM(脉宽调制)过程经历了持续创新与完善。在静止式电力电子变换装置中,可以分为间接和直接两种类型。间接变换包括有中间直流环节,即“交-直-交”变换,它首先通过可控整流器调整输入功率,然后再由逆变器调整输出频率来实现双重控制。此类系统结构简单但需要精确协同控制。而直接变换则省去了中间环节,但由于不可控整流可能带来较多谐波,因此采用脉宽调制可以同时减少谐波问题。

对于要求高速响应性能高的生产机械,对于传统“交-直-交”或“交(PWM)-直-交”的改进版本已经不足以满足需求。在此背景下,矢量控制理论和应用技术得到了发展。这一技术可以提供良好的动态性能,其主电路使用IGCT或IPM模块构建,并且能够直接计算并控制交流发電機轉矩,无需大量计算过程,从而提高了效率和准确性。

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