变频技术

SPWM 的意义

SPWM 全称是 Sine Pulse Width Modulation，意思是正弦脉冲宽度调制，是实现改变频率的同时也改变电压的一种调制方式。变压变频的基本方式有两种：①在改变频率的同时也改变幅值，称脉幅调制（PAM），如图1-8(a) 所示；②在改变频率时脉冲幅值不变、而通过改变脉冲占空比来改变平均电压，称脉宽调制（PWM），如图1-8(b) 所示。图1-8 脉幅调制和脉宽调制SPWM 的特点是：脉冲序列中的脉冲宽度和脉冲间间隔宽度按正弦规律安排，如图1-9 所示。图1-9 SPWM 的波形

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变频器输入电流的波形特点

变频器输入电路是三相交流电源经全波整流后向电容器 C 充电的电路，如图1-10 所示。只有当电源线电压 UL 大于电容器两端直流电压 UD 时才充电，所以输入电流总是出现在电压振幅值附近、呈不连续的冲击波形式（如图1-10），其高次谐波成分很大。图1-10 输入电流的波形

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空压机变频节能改造的实现举例

某轮胎厂原有 132 kW 空压机 5 台、65 kW 空压机 1 台，空气压力调节范围较大、压力不稳定，且不在用气高峰时有一台空压机空转、耗能较大。因生产集中白天、晚上用气量小，晚上出现严重“大马拉小车”现象、空载时间长、造成巨大能源浪费。经技术研讨决定对空压站 5、6 两台 132 kW 空压机进行变频节能改造。（1）系统主要参数空压机型号：L 型两级双缸复动水冷空气压缩机 4L-20/8；主电机型号 Y315 M2-6，额定功率 132 kW、额定电压 380 V、额定电流 250 A、9…

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注塑机变频节能改造的实现

注塑机是注塑成型的关键设备，将塑料加热熔融后施加一定压力使其充入模具、经冷却固化制成具有一定几何形状和尺寸精度的塑料制品。一般注塑企业能耗占生产成本 6%～9%，如何有效利用电能成为衡量企业是否环保的标准、也决定产品竞争力。注塑机在各类加工行业广泛应用注射成型方式，塑料注射成型利用塑料三种状态、借助注塑机与模具成型所需塑料制品。不同注塑机要完成的工艺内容与基本过程相同，下面以卧式螺杆注塑机加工过程说明。（1）卧式螺杆注塑机的加工过程①合模与锁紧。注射成型是循环工作过程、一般以合模为始点。合模过程…

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变频器矢量控制模式的特点

由电动机原理可知，异步电动机的三相旋转磁场系统可等效变换成一个旋转的直流磁场系统。仿照直流电动机控制特点，将调节频率的给定信号分解成和直流电动机相同特点的磁场电流信号 i*M 与转矩电流信号 i*T、并假想看作两个旋转直流磁场的信号。给定信号改变时也和直流电动机一样只改变其中一个信号，从而使异步电动机调速控制具有和直流电动机类似的特点。图1-15 矢量控制框图对控制电路分解出的控制信号 i*M、i*T，根据电动机参数进行等效变换得到三相逆变桥控制信号 i*A、i*B、i*C，对三相逆变桥进行控制…

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注塑机变频节能改造的效果举例

某塑料厂采用日业变频器对 4 台 55 kW 主油泵大型注塑机进行变频改造。该机最大压力可达 2000 t、最大投料量 16000 g、1～2 min 生产 6 个中大型水管接头，经使用半年后工作正常、平均节电率达 35% 以上、受用户欢迎。（1）工频、变频主电路及变频器选用主油泵电动机 55 kW，选用深圳日业电气 ZY3200-ZY055T4，主电路采用工频-变频两套电源供电方式（即变频、工频互锁互换的双回路控制）以确保不间断工作。（2）变频改造应用注意事项必须采用比例流量控制的注塑机才可进…

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变频器如何实现转矩提升

转矩提升功能是为补偿因电动机定子绕组电阻引起的低速时转矩降低，而把低频率范围增大的方法。设为自动时可使加速时电压自动提升以补偿启动转矩、使电动机加速顺利进行；采用手动补偿时根据负载特性（尤其启动特性）经试验选出较佳曲线。对变转矩负载，选择不当会出现低速时输出电压过高、浪费电能，甚至出现电动机带负载启动时电流大而转速上不去的现象。为保电动机低频运行时反电动势与频率之比保持不变，可适当提高 U/f 比、使 KU>Kf，从而使转矩得到补偿、提高低速带负载能力。如图1-17 曲线②所示，曲线①是 …

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变频器的基本频率

与变频器最大输出电压对应的频率称为基本频率，用 fBA 表示。在大多数情况下基本频率等于电动机额定频率，如图1-18 所示。图1-18 变频器基频参数的示意图

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变频器控制电路的构成

变频器的控制电路是给变频器主电路提供控制信号的回路，如图1-7 所示，它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时接收来自这部分信号，主要组成部分是输出驱动电路、操作控制电路。变频器控制电路主要功能：①利用信号控制逆变器半导体器件；②提供操作变频器的各种控制信号；③监视变频器工作状态、提供保护功能。图1-7 变频器控制电路图变频器控制电路包括输出电压（电流）检测电路、信号处理电路、用于实现闭环控制的电动机速度检测电路、将信号处理电路处理后信号放大的驱动电路、I/O 输入/输出电路及逆变器和负载保…

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变频器外围设备中的交流电动机

变频器适用于拖动各种型号的交流异步电动机，适用于一般场所和无特殊要求的机械上，如金属切削机床、泵、风机、运输机械、搅拌机械、农业机械、食品机械等。要求电动机额定电压、额定功率与变频器配套。交流电动机外形如图3-8 所示。图3-8 交流电动机外形

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