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今天的变频器技术

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来源:发布日期 2018-10-20 09:26:00浏览:-
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如今,该技术更加复杂,大多数缺点都是历史。快速功率半导体和微处理器的开发使得可以定制开关模式,从而消除大部分有害谐波。

 

中等功率范围(高达几十kW)的变频器可提供高达20 kHz的开关频率。这种类型的变频器的感应电流几乎是正弦形状。

 

超长

在高开关频率下,感应损耗保持较低,但变频器中的损耗将增加。在过高的开关频率下总损耗将变得更高。

 

一些运动基础理论

感应电动机中的转矩产生可表示为

T = V *τ* B [Nm]

V =有效转子体积[m3]

τ=每米定子孔周长的电流

B =气隙中的磁通密度

B =与(E /ω)= E /2 *π* f)成比例

ω=定子电压的角频率

E =感应定子电压

为了在各种速度下获得最佳性能,有必要为每个速度的感应保持适当的磁化水平。

 

各种扭矩特性的范围如下图所示。对于恒定转矩负载,V / F比必须恒定。对于平方转矩负载,恒定的V / F比将导致在较低速度下过高的磁化。这将产生不必要的高铁损和电阻损耗(I2R)。

各种扭矩特性

 

最好使用方形V / F比。因此,铁损和I2R损耗降低到实际负载转矩更可接受的水平。

 

如果我们看一下图,我们发现电压已达到最大值,不能超过50Hz的基频。基频以上的范围称为弱磁范围。其结果是不再能够在不增加电流的情况下保持必要的扭矩。这将导致与从正弦电网运行的正常欠电压相同类型的加热问题。可能会超过变频器的额定电流。

 

在弱磁范围内运行

有时,存在以高于商用电网频率的频率运行泵的诱惑,以便达到否则将不可能的工作点。这样做需要额外的意识。泵的轴功率将随着速度的立方增加。超速10%将需要33%的输出功率。粗略地说,我们可以预期温度上升将增加约75%。

弱磁范围内的最大扭矩下降

 

尽管如此,我们可以在超速下挤出导入装置。在弱磁范围内,感应的最大扭矩将作为1 / F的函数下降。

 

很明显,如果变频器不能使用与扭矩所需的电压相对应的电压来支持它,则感应将会消失。

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