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| 什么是變頻？淺析變頻器的八大應用場(chǎng)景 |
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2023-7-6 下午 03:00:49 |
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可以說(shuō)有電機的地方，幾乎都會(huì )見(jiàn)到變頻器的身影。變頻器的出現，使電力電子技術(shù)的研究得以大顯身手。今天，變頻器遍布于工農業(yè)各個(gè)領(lǐng)域，從事于電氣自動(dòng)化工作的朋友們對變頻器已經(jīng)非常熟悉。
變頻器是工業(yè)技術(shù)和科技發(fā)展的產(chǎn)物，在工業(yè)自動(dòng)化控制和機械化自動(dòng)化控制過(guò)程中具有很重要的作用，變頻器不僅能夠達到相同工頻運行時(shí)的效果，而且更加的安全，節能，高效！變頻器在生產(chǎn)過(guò)程中的調速節能作用，非常誘人，當下人們高度重視節能環(huán)保，不僅僅是化工、鋼鐵等工廠(chǎng)，以及礦山這些行業(yè)應用變頻器，農業(yè)、畜牧業(yè)、養殖業(yè)、服務(wù)業(yè)，也開(kāi)始使用變頻器。
什么是變頻器？
變頻器，顧名思義，就是可以改變頻率的器件，它是一個(gè)頻率和電壓能調整輸出的交流電源而已，主要用來(lái)給異步電機進(jìn)行調速使用。變頻器是將工頻（50Hz或60Hz）轉換成通過(guò)各種不同頻率的交流系統功率，控制電路控制主電路，整個(gè)電流電路將交流電轉換為直流電，直流中間電路平滑整個(gè)電流電路的輸出，轉換電路將直流電再轉換為交流電。
變頻器工作原理是將三相工頻電源經(jīng)過(guò)幾組相控開(kāi)關(guān)控制直接產(chǎn)生所需要變壓變頻電源，其優(yōu)點(diǎn)是效率高，能量可以方便返回電網(wǎng)，其最大的缺點(diǎn)輸出的最高頻率必須小于輸入電源頻率1/3或1/2，否則輸出波形太差，電機產(chǎn)生抖動(dòng)，不能工作。故交交變頻器至今局限低轉速調速場(chǎng)合，因而大大限制了它的使用范圍。
盡管變頻器控制的是電機電源的頻率和電壓，但我們通常把它看成一種速度控制，因為該調節的結果是電機速度的變化。調節電機速度的原因多種多樣，例如：1.節省能源，提高系統效率；2.在混合動(dòng)力應用中轉換能源；3.調整驅動(dòng)器速度以適應工藝需求；4.調整驅動(dòng)器的轉矩或功率以適應工藝需求；4.改善工作環(huán)境；5.降低噪音水平，如風(fēng)機和泵運行的噪音；6.減少機器中的機械應力，延長(cháng)使用壽命；7.減少高峰期用電，避免高峰期用電價(jià)格增加，并減小所需的電機規模。
因為變頻器廣泛用于工業(yè)中，所以存在很多不同類(lèi)型的變頻器。已衍生出了許多適用于各類(lèi)應用的單相和三相變頻器。各類(lèi)變頻器的區別包括：頻率和電壓控制方式的不同；諧波抑制技術(shù)的不同。
變頻器中采用的三大變頻設計包括：脈沖寬度調制 (PWM)、電流源逆變器和電壓源逆變器。最常見(jiàn)的是 PWM 技術(shù)。PWM 技術(shù)需要多次開(kāi)啟和關(guān)閉變頻器的功率逆變器設備——晶體管或絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT)，從而使得電壓的均方值 (RMS) 達到合適水平。PWM 技術(shù)即通過(guò)調制脈寬來(lái)改變輸出頻率和輸出電壓。
變頻器八大行業(yè)應用場(chǎng)景
變頻技術(shù)在許多領(lǐng)域中得到廣泛應用。其中一個(gè)主要應用是在交流電驅動(dòng)系統中，例如交流電機驅動(dòng)系統。通過(guò)使用變頻器，可以根據需要調整電機的轉速，以適應不同的工作要求。這種能夠調節轉速的靈活性使得交流電驅動(dòng)系統在許多工業(yè)和商業(yè)應用中非常有用，例如電梯、風(fēng)力發(fā)電機、制冷設備等。此外，變頻技術(shù)還用于電力系統中的電能調節和功率因數校正，以提高能源利用效率和電網(wǎng)的穩定性。它還在太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電系統中得到廣泛應用，用于將不穩定的直流電轉換為穩定的交流電，并將其與電力系統網(wǎng)格連接。
大型洗衣機：自家用的洗衣機和工業(yè)用大型洗衣機還是有區別的。涉及到清洗大量衣物的場(chǎng)合，需要用到工業(yè)洗衣機，洗衣全過(guò)程有洗滌階段、漂洗階段、脫水甩干階段，這些階段需要電機的轉速不同，高中低速各不相同，旋轉時(shí)間也各不相同，這些復雜的控制，只需要用變頻器控制電機，使用變頻器的多段速功能就可以實(shí)現。
空調負載類(lèi)：寫(xiě)字樓、商場(chǎng)和一些超市、廠(chǎng)房都有中央空調，在夏季的用電高峰，空調的用電量很大。在炎熱天氣，北京、上海、深圳空調的用電量均占峰電40%以上。因而用變頻裝置，拖動(dòng)空調系統的冷凍泵、冷水泵、風(fēng)機是一項非常好的節電技術(shù)。目前，全國出現不少專(zhuān)做空調節電的公司，其中主要技術(shù)是變頻調速節電。
電梯高架游覽車(chē)類(lèi)負載：由于電梯是載人工具，要求拖動(dòng)系統高度可靠，又要頻繁的加減速和正反轉，電梯動(dòng)態(tài)特性和可靠性的提高，邊增加了電梯乘坐的安全感、舒適感和效率。過(guò)去電梯調速直流居多，近幾年逐漸轉為交流電機變頻調速，無(wú)論日本還是德國。我國不少電梯廠(chǎng)都爭先恐后的用變頻調速來(lái)裝備電梯。如上海三菱、廣州日立、青島富士、天津奧的斯等均采用交流變頻調速。不少原來(lái)生產(chǎn)的電梯也進(jìn)行了變頻改造。
印染機類(lèi)負載：大部分印染機械都是多單元聯(lián)合工作的設備。工藝上要求各單元以相同的線(xiàn)速度同步運行并保持張力恒定，否則會(huì )斷布、纏布、色度不均、色彩度不夠、縮水率過(guò)大等質(zhì)量問(wèn)題。以往的印染機械無(wú)論是共電源方式或分電源方式都是采用直流調速系統。因為直流惦記固有的缺點(diǎn)，印染行業(yè)逐步采用交流變頻技術(shù)。圓網(wǎng)印花機由進(jìn)布單元、印花單元、烘房導帶單元及落布單元組成，屬于印染調速系統中復雜的一種。采用變頻調速形成速度鏈控制。同步性能好，精度高，可靠性高。
污水處理等環(huán)保類(lèi)負載：環(huán)境保護越來(lái)越重視，它關(guān)系到人類(lèi)賴(lài)以生存的環(huán)境。于是乎清潔能源、綠色城市均出現了。變頻調速可用在三個(gè)方面的環(huán)保類(lèi)負載。一是工業(yè)污水處理，二是垃圾電廠(chǎng)，三是工業(yè)排煙、排氣、除塵的控制。
音樂(lè )噴泉：在公園、廣場(chǎng)、大的居民小區，我們經(jīng)常會(huì )看到噴泉，節假日還會(huì )有精彩的噴泉表演。噴泉開(kāi)啟時(shí)，水柱高低錯落有致，襯著(zhù)五顏六色的燈光，伴著(zhù)音樂(lè )的音階和曲調跳動(dòng)，非常受孩子們的歡迎�？此七@樣復雜的操控，也必然缺不了變頻器的參與。音樂(lè )的高低變化通過(guò)變送器轉化成電信號，電信號控制變頻器，從而控制水泵的頻率變化，這樣就創(chuàng )造出了水柱的高低起伏的變化。
魚(yú)塘供氧泵：養魚(yú)的朋友都知道，魚(yú)塘中魚(yú)苗的密度大，要保證水中的含氧量適中才可以，以往魚(yú)塘供氧泵需要定時(shí)人工開(kāi)啟，來(lái)增加水中的氧氣，時(shí)間掌握不好，就會(huì )出現問(wèn)題。采用變頻器后，可通過(guò)氧含量傳感器檢測水中的氧含量，然后把信號傳送給變頻器，從而決定變頻器是否啟動(dòng)，需要運行在多少頻率，也就是水泵可以隨時(shí)根據水中的實(shí)際含氧量來(lái)決定轉速是多少，從而達到節省人工，節省電費的目的。
農家院與別墅：真正的農家院一般在農村，偏遠的山區也有。別墅往往都在郊區，有一部分規模比較小的別墅或者自建別墅并不是統一物業(yè)。它們的共同特點(diǎn)就是遠離城鎮，很可能使用不到市政自來(lái)水，一般是自己打井，下泵抽水。以往用水泵抽水，使用時(shí)送電，不用時(shí)斷電。為了方便，一般是抽一次水用很多天。使用變頻器帶動(dòng)水泵抽水，就可以像使用自來(lái)水那樣方便，打開(kāi)水龍頭就有水，不用水時(shí)關(guān)閉水龍頭即可，而且每次都是新鮮的井水，不需要儲存。
文章來(lái)源： 全科電工，電子發(fā)燒友，華強電子網(wǎng)
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_529046.html
來(lái)源：賢集網(wǎng)
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