運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試3.2.7變頻器的分類與現(xiàn)狀

變頻器是一種控制交流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制器。它把固定頻率（我國(guó)為50HZ）的交流電源變成頻率電壓可調(diào)的交流電源，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。利用變頻器，可以實(shí)現(xiàn)被控制的交流電機(jī)變頻調(diào)速、功率因素、過(guò)電流過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)等，從而更好的控制整個(gè)電機(jī)的運(yùn)行，提高電能的利用率和整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。變頻器的問(wèn)世，使得交流調(diào)速在很大程度上取代了直流調(diào)速。變頻器外形如圖3-46所示。3.2.7變頻器的分類與現(xiàn)狀變頻器的分類1（1）根據(jù)供電電源可分為高壓變頻器和低壓變頻器。一般來(lái)說(shuō)，電壓3.3KV、6KV、10KV及以上算是高壓變頻器；220V、380V、480V、660V電壓等級(jí)的一般叫做低壓變頻器；（2）按照工作原理可分為V/f控制、轉(zhuǎn)差頻率控制和矢量控制變頻器。1）V/f控制變頻器。V/f控制變頻器就是保證輸出電壓跟頻率成正比的控制。這樣可以使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生，多用于風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能。2）轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器。轉(zhuǎn)差調(diào)速即改變異步電動(dòng)機(jī)的滑差來(lái)調(diào)速，滑差越大速度越慢。轉(zhuǎn)差頻率控制技術(shù)的采用，使變頻調(diào)速系統(tǒng)在一定程度上改善了系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能，同時(shí)它又比矢量控制方法簡(jiǎn)便，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、控制精度高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于異步電機(jī)的矢量控制調(diào)速系統(tǒng)中。3.2.7變頻器的分類與現(xiàn)狀3）矢量控制變頻器。根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制的特點(diǎn)，將異步電動(dòng)機(jī)定子繞組電流按矢量變換的方法分解并形成類似于直流電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量，只要控制異步電動(dòng)機(jī)定子繞組電流的大小和相位，就可以控制勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流，得到良好的調(diào)速控制效果。它的主要特點(diǎn)是低頻轉(zhuǎn)矩大、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、控制靈活，一般是應(yīng)用在惡略的工作環(huán)境、要求高速響應(yīng)和高精度的電力拖動(dòng)的系統(tǒng)等。3.2.7變頻器的分類與現(xiàn)狀（3）按變換方法可分為交-直-交變頻器和交-交變頻器。1）交-直-交變頻器。這種變頻器也稱通用變頻器，由整流器、濾波系統(tǒng)和逆變器三部分組成，工作原理是先把工頻交流通過(guò)整流器變成直流，然后再把直流變換成頻率電壓可調(diào)的交流，又稱間接式變頻器，它在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域和不間斷電源領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。2）交-交變頻器。這種變頻器把工頻交流直接變換成頻率、電壓可調(diào)的交流，采用晶閘管自然換流方式，工作穩(wěn)定，可靠，又稱直接式變頻器。最高輸出頻率是電網(wǎng)頻率的1/3-1/2，在大功率低頻范圍有很大的優(yōu)勢(shì)，由于沒(méi)有直流環(huán)節(jié)，變頻效率高，主回路簡(jiǎn)單，不含直流電路及濾波部分，與電源之間無(wú)功功率處理以及有功功率回饋容易，在傳統(tǒng)大功率電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用較多。3.2.7變頻器的分類與現(xiàn)狀應(yīng)用現(xiàn)狀2自90年代以來(lái)，隨著工業(yè)生產(chǎn)對(duì)自動(dòng)化需求程度的提高和社會(huì)節(jié)能環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，變頻調(diào)速器的應(yīng)用越來(lái)越普及。其廣泛的應(yīng)用于：（1）石油化工冶金等大型生產(chǎn)線；（2）裝備制造業(yè)，如電力機(jī)車、塔吊、機(jī)床、紡織機(jī)械、印刷等；（3）民用行業(yè)，如商用空調(diào)、電梯、供水、家電、健身器材等。市面上出售的變頻器大多數(shù)為交-直-交電壓源型第三代變頻器。產(chǎn)品主要來(lái)自日本的一些廠家。其他的如西門子、ABB等銷售也比較多。（1）日本品牌變頻器市場(chǎng)占有率仍比較高日本變頻器公司進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)最早，并且一直有針對(duì)性的推出產(chǎn)品。目前，市場(chǎng)占有率高達(dá)60%以上。富士、三菱及安川三家公司的變頻器市場(chǎng)占有率最大。3.2.7變頻器的分類與現(xiàn)狀（2）增長(zhǎng)迅速的歐美品牌變頻器歐美公司進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)比較晚，但產(chǎn)品檔次高、容量大，價(jià)格也比較高。目前市場(chǎng)份額達(dá)到30%左右。比如西門子、ABB等。3.2.7變頻器的分類與現(xiàn)狀（3）大陸及臺(tái)灣企業(yè)市場(chǎng)占有率提升臺(tái)灣及大陸企業(yè)品牌的變頻器占據(jù)15%左右的市場(chǎng)份額