變頻器改變電機速度的原理

作為動力設備的異步電機在電力和化工行業中可以說是隨處可見。但作為高能耗設備，異步電機的輸出功率無法與負荷成正比變化，在大多數情況下只能通過擋板或閥門的開度來進行調節，但電機的耗能是無法調節的，造成很大的能量損失。近年來，隨著變頻器生產技術的成熟以及應用范圍的日益開闊，變頻器已成為了各大企業對電機電源技術改造的重要手段之一。下面，帶大家看看變頻器是如何對電機起到調速作用的。相信這篇文章能帶大家有個更好的了解。

 首先我們來看一個公式：n=60f(1-s)/p(1)

   其中n是異步電動機的速度；F是異步電動機的頻率；S是電動機的轉差率；P是電機的極對數。

   從公式我們可以看出，轉速n與頻率f成正比，只有改變頻率f才能改變電機的轉速，當頻率f在0 ~ 50 Hz范圍內變化時，電機轉速調節范圍很寬。變頻調速是通過改變電機電源的頻率來實現調速。

    變頻器主要采用交流-DC-交流模式。首先通過整流器將工頻交流電源轉換成DC電源，然后將DC電源轉換成頻率和電壓可控的交流電源供給電機。變頻器的電路一般由整流器、中間DC環節、逆變器和控制四部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，輸出為PWM波形。中間的DC環節是濾波、DC儲能和緩沖無功。變頻器使用中的突出問題是諧波干擾。當變頻器工作時，輸出電流的諧波電流會對電源造成干擾。盡管所有變頻器制造商都采取了措施來控制變頻器的諧波，基本滿足國家標準的要求，但諧波仍然是選擇和使用變頻器時最重要的問題。

   變頻器的輸出電壓包含基波以外的其他諧波。低次諧波通常對電機負載影響較大，引起轉矩脈動，而高次諧波會增加變頻器輸出電纜的漏電流，使電機輸出不足，因此必須抑制變頻器輸出的高次和低次諧波。

    由于變頻器的整流部分采用二極管不可控橋式整流電路，中間濾波部分采用大電容作為濾波器，整流器的輸入電流實際上是電容的充電電流，呈現出大諧波成分的陡脈沖波。

   諧波消除主要采用以下對策:

   1.增加變頻器電源的內部阻抗。通常，電源設備的內部阻抗可以緩沖變頻器 DC濾波電容的無功功率。該內部阻抗是變壓器的短路阻抗。當電源容量相對小于變頻器時，內部阻抗值相對較大，諧波含量較小。相對于變頻器，電源容量越大，內部阻抗值越小，諧波含量越大。因此，在選擇變頻器電源變壓器時，最好選擇短路阻抗大的變壓器。

   2.安裝電抗器：安裝電抗器實際上從外部增加了變頻器電源的內部阻抗。諧波電流可以通過在變頻器或變頻器或兩者的交流側安裝電抗器來抑制。

   3.變壓器多相運行時，變頻器的整流部分通常為6脈波整流器，因此產生的諧波比較大。變壓器多相運行的應用，如使兩個由相差30°的Y-△和△-△組成的變壓器構成12脈波整流器，可以降低諧波電流，起到抑制諧波的作用。

   4.調整變頻器的載波比，提高變頻器的載波比，可以有效抑制低次諧波。

   5.濾波器濾波器的應用可以檢測變頻器諧波電流的幅值和相位，產生與諧波電流同幅反相的電流，從而有效吸收和消除諧波電流。

   以上就是為大家講解的關于變頻器改變電機的頻率從而達到改變電機轉速的相關知識點，希望大家能對變頻器能有一個更深的認識。