什么是变频驱动器及变频驱动器的工作原理

重要的是要知道VFDS或可变频率驱动器（VFDS）的工作，因为它们广泛地用于AC电机驱动应用程序，如用于电机控制的可变频率驱动器由于各种各样的特点。

与传统的电机驱动器相比，变频驱动器具有更大的功能和操作能力。除了可调速度控制，变频驱动器提供保护，如相，下，和过电压保护。VFD的软件和接口选项允许用户在所需的水平上控制电机。

什么是可变频率驱动器（VFD）

交流电机的速度控制在两种方式-要么通过控制电压或频率。频率控制提供更好的控制，由于恒定的磁通密度比电压控制。这就是vfd发挥作用的地方。它是一种将固定电压、固定频率的输入功率转换为可变电压、变频输出来控制交流感应电动机的功率转换装置。

它由电力电子设备（如IGBT，MOSFET），高速中央控制单元（例如微处理器，DSP）和可选的传感设备，具体取决于所用的应用。

大多数工业应用需要在峰值负载条件下的变速和在正常运行条件下的恒定速度。vfd的闭环工作使电机的速度保持在一个恒定的水平，即使在输入和负载干扰的情况下。

vfds工作

变频驱动器的两个主要特征是可调速度和软启动/停止功能。这两个功能使VFD成为控制交流电机的强大控制器。VFD主要由四个部分组成;这些是整流器，中间DC链路，逆变器和控制电路。

整流器:

这是变频驱动器的第一级。它将市电反馈的交流电源转换为直流电源。这个部分可以是单向的，也可以是双向的，基于所使用的应用，如电机的四象限操作。它使用二极管、可控硅、晶体管和其他电子开关设备。

如果使用二极管，则使用SCR时，转换的直流电源是不受控制的输出，直流输出功率通过栅极控制而变化。三相转换需要至少六个二极管，因此整流器单元被认为是六个脉冲转换器。

直流母线：

来自整流器部分的直流电源被馈送到DC链路。该部分包括电容器和电感器，用于平滑涟漪并存储直流电源。直流链路的主要功能是接收，存储和提供直流电源。

逆变器:

该部分包括晶体管，晶闸管，IGBT等电子开关。它从DC链路接收DC电源，并将其转换成送到电机的AC。它用调制技术喜欢脉冲宽度调制改变输出频率，用于控制感应电动机的速度。

控制电路:

它由一个微处理器单元组成，执行各种功能，如控制、配置驱动器设置、故障条件和接口通信协议bob的是什么网站。它从电机接收反馈信号作为电流速度参考，并因此调节电压与频率的比率以控制电动机速度。

实现变频应用程序

变频器也可以通过下面给出的单片机电路实现。与变频器类似，它也由整流部分、滤波部分和逆变部分组成。在这里，逆变器部分得到从程控微控制器的触发脉冲给负载可变的电压和频率。这个项目被称为单相三相转换器使用SVPWM控制负载的交流电压和频率

应用变频调速技术的节能

VFD的应用是Cyclo转换器的AC电机速度控制。

来自电源的电源被送入整流电路，转换固定的AC到固定的DC。三个腿转换器由两个平行连接的两个二极管组成，使得当特定相位相对较为正或负时，其中一个二极管进行。

由整流器产生的脉冲直流电压应用于直流环节电路。这个中间电路由电感和电容组成。它通过减少纹波内容过滤脉冲直流，并给直流功率一个恒定的水平。

为了为电机提供可变电压和可变频率，通过逆变器应转换为DC链路的DC电源。逆变器由IGBT组成，作为由PWM技术控制的开关器件。

与整流电路类似，逆变器开关也属于两组作为正负。正侧IGBT负责正脉冲和负侧IGBT在逆变器的输出处的负脉冲。因此，所获得的输出是施加到电动机的交流电。

改变开关周期在逆变器中同时调节电压和频率。现代VFD采用标量，向量和直接扭矩控制等最新的控制技术，以控制变频器开关实现变频器。

以上图显示了电压和频率如何通过可变频率驱动器而变化。作为示例，AC 480V，60Hz电源应用于VFD，其变化信号电压和频率以控制速度。

随着频率降低，电机的速度也降低。在上图中，提供给电动机的平均功率在降低电压和频率的同时降低，而是这两个参数的比率是恒定的。

vfd的好处

可变频率驱动器不仅为准确和精确的控制应用提供可调节速度，而且在过程控制方面也有更多的好处能量守恒。下面列出了其中一些。

节能

工业中超过65%的电力是由电动机消耗的。当电机需要变速时，采用幅度和频率控制技术来改变转速消耗更少的功率。所以大量的能量被这些vfd守恒。

闭环控制

VFD允许通过与参考速度连续比较即使在装载条件的变化和电压波动时的输入干扰时，通过与参考速度连续比较，允许精确定位电机速度。

•限制启动电流

感应电动机在起动时的电流是公称电流的6到8倍。与传统的启动器相比，VFD的启动效果更好，因为它在启动时提供了较低的频率。由于频率较低，电机吸取更少的电流，这个电流从来不会超过它的公称额定值在启动和运行。

•运行平稳

它在启动和停止时提供平稳的操作，还减少了电机和皮带驱动的热和机械应力。

高功率因数

VFD直流环节内建的功率因数校正电路减少了对额外功率因数校正装置的需要。

感应电机的功率因数对于特别是空载施加非常低，而在满载时，它是0.88至0.9。由于高反应性损耗，低功率因数导致电力利用率差。

安装方便

预编程和工厂有线vfd提供了一个简单的方式连接和维护。

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变频驱动通过emainc

VFD的基本部分machinedesign

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