变频器的探究

【摘要】电动机作为电能应用的最常见设备，广泛应用于人类生产的各个领域！变频技术是当前电动机控制主流技术，具有十分广阔的发展前景！文章围绕变频调速相关内容进行探讨，阐述了变频调速的原理和特点，对变频调速在日常生产中的应用情况进行了简要介绍！

【关键词】变频器；原理；应用

引言

自十九世纪第一台电动机发明以来，已经过去了近200年！在这长达两个世纪的漫长时间里，形形"各种各样的电动机进入人们的视线，作为人们对于电能应用的一个主要分支，在人类社会生产和生活领域发挥着重大作用！就调速性能而言，电动机大体上经历了三个阶段，即直流电机"异步电机和变频交流电机！从时间上看，一直到 ！ 20世纪70年代前直流电机都占据着电动机的统治地位！直流电动机调速性能具有调速范围广"稳定性好"过载能力强的优点！但生产工艺复杂，后期维护成本高，使用时限较短等问题给直流电机应用造成很大负面影响！特别是电动机本身的换向器及电刷使用寿命严重不足，是直流电机的最大缺陷！针对这个问题，人们开发出了异步电动机，电动机换向器和电刷的问题基本解决，但异步电机使用交流电，调速性能差是其主要缺点！第三个阶段是变频技术的出现！应用变频技术的交流电动机可以较为妥善的解决异步电动机的调速问题，从而逐步取代直流调速成为拖动调速的主流技术！所谓变频技术，顾名思义是指通过对交流电的频率进行调整，从而达到控制交流电机控制的方法！应用变频原理，使用电力半导体器件通过对电路的通断控制实现对工频电源频率的改变的设备就是变频器！日常工作中，变频器的作用主要是将固定电压和频率的

交流电源转变为可变电压和频率的交流电源！

变频器的工作原理

所谓"变频"的意思就是改变机器的频率，而针对异步电动机来说，就是使轴的转动速度发生相应的变化，使轴能够以合适的速度运转；交流电动机的转速计算中，如果是同步转速，要依据以下的公式对转速进行计算，公式为：异步电动机转速=6Ox异步电动机频率x（1一电动机转差率）/电动机极对数。一般来说，异步电动机的转速用字母n表示，异步电动机频率用字母f表示电动机转差率用g表示，电动机极对数用p表示，为了分析的方便，我们用字母表示同步转速计算公式：=1160xfx（1一、）、p；通过公式，可以明确各个部分之间的关系，首先，同步转速n步电动机的频率f成正相关关系的，也就是说频率越高，转速越快；根据电动机的既定标准，当异电动机的频率在五十赫兹以内发生变动时，转速可以在一个相对较广的范围之内发生变动，变频器的作用就是通过调节电源的频率从而作用于转速，因此调整速度的效果是非常明显的，同时调节的效率也是非常高的，因此得到了普遍的适用。

变频器的应用

1变频器的特点

如今变频器的应用已经十分的广泛，因为其自身所具有的特点有利于工业、工程等方面的应用。首先是变频器维护简单，而且一旦投入运行，故障率通常情况下很少，只需要有规律的

巡检、定期更换易损元件以及清扫即可。有规律的巡检以及清扫是为了防止灰尘引起放热与短路，从而保障了变频器的正常运行。而更换易损元件则是担心电子元器件的使用寿命耗尽 引起不必要的事故。其次则是起动性能好。变频器的起动是无级进行的，电压与频率逐渐升高，直到达到给定值。这个更有利于调节起动时间和加减速时间，以及通过调节给定信号的斜坡函数发生器的参数，使其能够更加平滑的起动。再者就是变频器的调速性能好，调速性能好坏的指标有两个，一个是调速范围，另一个就是机械特性。由于变频器的种类繁多，对于不同的负载都有着不同的变频器与之对应。例如：对于恒转矩负载则需要选择过载能力大的变频器；而对于恒功率负载，由于转速与转矩成反比例关系，则需要解决低转速阶段转矩问题；对于位能性负载则要求可四象限运行的变频器即可。变压变频是异步电动机变频调速的基本控制方式，在基频以下采用恒压频比的控制方式，基本上保持磁通在各级转速上恒定，机械特性随转速下降而平行下移，硬度好。变频器的保护功能十分齐全，其内部建有电流闭环，能够严格控制电流，并且能够 很容易的通过设定保护电流以实现过电流和过载保护。甚至有的变频器还提供绝缘检测功能，能够检测逆变回路、电源以及电机的绝缘情况，进而能够及时发出警报并且发出跳闸信号。除此之外，有的变频器还提供试验和诊断功能，进一步确保变频器的安全运行。

2 变频器的应用

随着社会的不断进步，不同场合用到的电机种类各不相同，为此变频器的种类也是各种各样的。现如今使用无刷电动机作为压缩机电机的空调器采用交 - 直 - 交方式，并且分为两类，一类只有压缩机电机采用无刷直流电机，另一类则是不仅仅有压缩机，室内风机、室外风机都采用无刷直流电机，即全直流变频空调器。这些仅仅是变频其在空调方面的应用。而变频器在电厂等重要场合中还需要注意一些事项，例如：安装处的工作温度、腐蚀性气体、震动与冲击以及电磁波干扰。为此在选择变频器时则需要注意选择变频器的目的、变频器的负载类型以及变频器是否与负载匹配等等，无论哪种因素都可能造成变频器的不正常工作，这就使得选择正确的变频器尤为重要。

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