交流变频驱动

当你需要驱动电源交流(AC)电机,你有几个选择。一些技术人员和设计师可能会选择简单的交流驱动器。这是一些最简单的驱动器,但他们提供较少的控制电机的速度,并可能使一个系统的能效低于它可能。

工程师和技术人员也可以使用更先进的驱动器——比如交流变频器驱动——来调节发送到电机的功率,无论是在启动时还是在运行时。

本指南将涵盖交流变频器驱动的基础-他们是什么,他们不是什么,他们提供什么好处,哪些常见的故障排除策略。

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什么是交流逆变器驱动器?

交流变频器驱动器-也称为可变频率驱动器(vfd),变频器,交流驱动器和微驱动器,在其他名称中-电机驱动器用于驱动系统控制速度和转矩的交流电机通过改变频率和电压交付给电机。

在具有变频器驱动的交流电机系统中,交流电流被传送到驱动器。然后驱动调节电流,将电源从交流电转换成直流电,这样就可以控制输出电流的电压和频率。

交流变频驱动有三个主要组成部分—输入转换器、滤波器和输出逆变器:

  1. 转换器:转换器(或整流器)将接收到的交流电流变成直流电流。将其转换为直流可以使驱动器调整传递给发动机的电压。
  2. 筛选:直流滤波器提供电压平滑,过滤噪声和可能损坏的高频电流。
  3. 逆变器:逆变器以绝缘栅双极晶体管(igbt)的形式,将通过总线滤波器的直流电流变回交流电流。在此转换允许驱动器调整发送到发动机的电流的频率。

在一起,这三个组件允许驱动器采用AC电流并将其转换为可变频率的AC输出。该过程有效地使得驱动器能够基于所需的电动机输出来提供功率 - 具有可变频率和降压降低浪涌电流和整体能量消耗。

一般情况下,由交流驱动驱动的交流电机为三相感应电机,因此配置变频器驱动为三相电机供电。在一些驱动系统中,电机可以是单相感应或同步模式。然而,三相电机提供的优点-结构简单,缺少刷和自启动扭矩-使他们更受欢迎的选择。因此,大多数变频器驱动也与三相电机兼容。

ECM驱动器,VFDs和逆变器的区别

电子换向电机(ECM)驱动器,vfd和逆变器有时可互换地用来描述向电机提供可变功率的驱动器。由于命名约定和功能上的重叠,这些术语相互合并。然而,这三个完全不同的组件只在特定的系统和环境中工作。

ECM驱动为三相感应电机提供可变电压和频率,就像VFD一样。不像vfd,这个电机是一个直流模型。ECM驱动器的输出电流是直流匹配和在电子上也是不同的与交流驱动器相比较-例如变频器。

另一方面,单独的逆变器将仅将电流从DC转换为AC。然而,根据上下文,术语“逆变器”也可以指VFD或AC逆变器驱动器。如果“逆变器”是作为驱动系统的一部分向电动机提供不同的电源,则可能是AC变频器驱动器。

交流变频器驱动的用途和好处

交流变频器驱动的用途和好处

交流变频器驱动提供的最显著的优点是延长驱动系统组件的寿命和减少能源使用。

当一个交流电机启动与直接在线驱动,它可能收到多达8倍的全部金额启动电机需要。交流变频器驱动也可以在零电压下启动交流电机,并逐渐使电机达到速度。限制涌流有助于平缓启动。这种较低的启动电压可以延长电机寿命,减轻配电系统的压力,并降低整体电力消耗——为设备维修和总能源使用提供节省。

因为变频器可以调节输出电压和频率,它也可以控制电机的运行速度和转矩。控制扭矩有助于防止电机烧坏,万一堵塞或过载发生。可变的运行速度使操作技术人员能够更好地控制驱动向电机输送的能量——这也使他们能够降低总功率消耗。

常见的交流变频器驱动问题

当交流逆变器离线或无法给电机供电时,这并不一定意味着驱动器死机。通常,您可以在不更换驱动器的情况下解决问题。如果有,一个好地方开始是你的交流变频器驱动器的控制器显示。电子控制器收集有关电压、电流、工作温度和潜在内部故障的数据。控制器显示的信息可以是一个重要的帮助时,诊断一个驱动器的问题,如过热或错误的布线。

如果这些信息不能帮助您诊断问题,那么检查常见问题区域——如驱动布线和连接——是一个很好的下一步。

交流驱动有时也会导致一种类型的损坏电机称为电动开槽- 电气加工引起的电机轴承均匀间隔凹坑。当轴电流通过电机的轴承转到地面时,会发生这种情况。根据损坏的严重程度,轴承可能看起来具有磨砂纹理或可见点。通过更极端的弯曲,可以可见均匀间隔开的凹槽。

当AC驱动器电流从电机轴通过其轴承时,有时会引起这种燃烧。从轴承中绝缘轴可以减轻这种损坏。轴接地也有助于防止弯曲。

这个问题也可以由连接电机轴与地面路径的焊接不当引起。然而,这是值得检查的驱动系统,如果你注意到这种损坏的电动机与交流变频器驱动。

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