變頻調速傳動的特點及變頻器工作原理

　　(一)變頻調速傳動的目的
　　我國能源利用效率低下，主要原因是粗放型經濟增長方式，結構不合理、技術裝備落後、管理水平低。采用變頻器對機械設備進行轉速控制，安川變頻器對節約能源、提高經濟效益具有重要意義。變頻器在省力化、自動化、提高產品質量、提高生產率、提高產品合格率方面的應用與在節能領域同樣重要。機械設備采用變頻調速傳動，可以增加設備的使用壽命，減小機械設備的噪音，使設備小型化，工作環境、生活環境更具有舒適性。
　　(二)變頻調速應用的行業生產范圍
　　變頻調速技術經過多年的發展日趨成熟，安川伺服馬達變頻技術在鋼鐵、紮制銅線、化學、纖維、汽車、電氣機械、機床、食品、造紙、水泥、礦業、煤氣、交通、裝卸搬運、工廠建築、農業、生活服務、電力、實驗研究、石油等行業得到了廣泛的發展與應用。變頻技術已經與我們的生產、生活息息相關。目前，冰箱、空調、電動車等家用電器已經采用相關的變頻技術。
　　(三)變頻調速傳動的特點
　　采用變頻器對機械設備進行轉速控制，變頻調速傳動的特點是可以使標准電動機調速，可以連續調速，電動機啟動電流小，最高速度不受電源影響，電動機可以高速化、小型化、防爆容易，低速時定轉矩輸出，可以調節加減速的大小，東元變頻器可以使用籠型電動機不需要維護電動機。
　　(四)變頻器的工作原理
　　變頻器電路方式有交一交變頻和交一直一交變頻兩種電路。基本工作原理為整流器將交流變為直流，平滑波電路將直流電平滑，逆變器將直流電逆變為頻率可調的交流電，變頻器的基本構成。
　　1.交-交變頻器是指無直流中間環節，直接將電網頻率的電壓變換為頻率比電網頻率低而可變的輸出電壓的變換器。

　　2.交-直-交變頻器的工作原理。目前應用最廣泛的是交-直-交變頻器。其工作原理是先將三相或單相不可調工頻電源經過整流橋整流成直流電，再經過逆變橋把直流電逆變成頻率任意可調的交流電，以實現無級調速。交-直-交變頻器的主電路有電壓型變頻和電流型變頻。電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器;電流型是指將電流源的直流變換為交流的變頻方式。控制方式也分為電壓控制和電流控制兩種。這兩種方式不管主電路方式是電壓型還是電流型都可以適用。

變頻器產生諧波對電動機影響及其治理措施

　　“將變頻調速列入通用節能技術加以推廣。”在工礦企業的眾多電力拖動系統中，大多采用異步電動機作為拖動動力。安川變頻器在電力拖動系統的調速節能改造工程中，除優化拖動系統裝置的設計外，仍需運用變頻調速技術進行節能改造。實現異步電動機的變頻調速，這是發明異步電動機百年以來人們翹首以待的“世紀之夢”。變頻器具有高效節能、調速精度高、范圍寬的特性，可實現異步電動機的軟起動。同時還能有效地改善拖動設備的機械性能，這對使用面廣、數量多的異步電動機，必將會取得很好經濟效益。
　　但變頻器是非線性設備，使用大功率二級管整流，大功率晶體管逆變，運行中必將會引起正弦波的畸變而產生高次諧波。當變頻器向電動機輸入頻率可變的電流時，必然會將含有頗豐的高次諧波電流輸入電動機而造成不良影響。安川伺服馬達為此，必須通過采取一系列的諧波治理措施，將諧波造成影響降到最低，使變頻調速的節能技術得到推廣應用，從而可取得很好的經濟效益。
　　一、變頻調速的優越性
　　1.變頻調速特性好
　　實現異步電動機的變頻調速，是發明異步電動機百年以來人們翹首以待的“世紀之夢”。變頻器通過不懈改進、提高和完善，其調速工作特性毫不遜色，即與直流調速系統相比較，某些性能還將超過直流調速。由於頻率本身是數字量，即可實現不需外部反饋情況下而獲得很硬的機械特性。同時還具有調速精度高、范圍寬、起動平滑、性能穩定、維護簡便等優點，並易於實現生產過程的自動控制。
　　2.變頻調速系統故障率低
　　異步電動機拖動系統，可在不更換原電動機條件下，實現變頻調速節能技術改造，即在電動機與電源之間接入相配套的變頻器，東元變頻器而得到最佳調速效果。其故障低是得益於異步電動機的結構簡單、性能穩定、運行可靠，而轉子回路內電流不需從外部引入，故出現故障幾率很低。
　　3.變頻調速可實現軟起動
　　異步電動機若采用全壓直接起動，其起動電流是額定電流的5-7倍，這麼大的起動電流將會對拖動設備或電網造成沖擊。而采用變頻調速起動，其起動電流一般不會超過額定電流的1.5倍，而且起動平滑穩定無沖擊，實現異步電動機真正意義上軟起動。
　　4.變頻調速會延長設備使用壽命

　　變頻調速在風機、泵類負載中使用，不僅能按負載運行功能要求實現轉速條件，而且起動過程中振動和機械噪聲很小。變頻器用於一般機械設備的調速，在起動、停止、加速、減速等工況下，均不會產生振動和沖擊，故可延長機械設備的使用壽命。