EMG變頻器SCM402 - 19的工作原理

一、變頻器工作的基礎(chǔ)原理

變頻器是一種應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)的設(shè)備，其主要功能是通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。從三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式$?=60?\mathrm{/}?(1??)$（其中$?$為極對(duì)數(shù)，$?$為轉(zhuǎn)差率，$?$為供電電源頻率）可以看出，改變電源頻率$?$是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速的一種方式。這就是變頻器調(diào)速的理論基礎(chǔ)。

二、交 - 直 - 交型變頻器的工作過(guò)程

EMG變頻器SCM402 - 19屬于交 - 直 - 交型變頻器，其工作過(guò)程包含以下幾個(gè)階段：

（一）整流階段

首先，變頻器內(nèi)部的整流器（通常由二極管或晶閘管組成）會(huì)將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，這一過(guò)程稱(chēng)為AC到DC的轉(zhuǎn)換。例如，當(dāng)三相交流電輸入到變頻器時(shí)，整流器會(huì)對(duì)三相電壓進(jìn)行整流操作，將其變?yōu)橹绷麟妷?。這個(gè)直流電壓的大小與輸入的交流電壓幅值以及整流電路的類(lèi)型有關(guān)。對(duì)于三相橋式整流電路，如果輸入的交流線電壓為${?}_{?}$，那么整流后的直流電壓${?}_{?}$大約為$1.35{?}_{?}$。在這個(gè)過(guò)程中，整流器起到了將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的作用，為后續(xù)的逆變過(guò)程提供直流電源基礎(chǔ)。

（二）中間直流環(huán)節(jié)

轉(zhuǎn)換得到的直流電流入中間直流環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)通常包含電容器。電容器的主要作用是平滑直流電的波動(dòng)，提供穩(wěn)定的直流電源。由于整流后的直流電存在一定的紋波，電容器可以通過(guò)充電和放電的過(guò)程來(lái)減小這種紋波，使直流電壓更加穩(wěn)定。這對(duì)于后面的逆變過(guò)程非常重要，因?yàn)榉€(wěn)定的直流電源能夠保證逆變器輸出的交流電質(zhì)量更高。如果電容器的容量不足或者出現(xiàn)故障，可能會(huì)導(dǎo)致直流電壓波動(dòng)過(guò)大，進(jìn)而影響變頻器的正常運(yùn)行，例如可能會(huì)引起輸出電壓不穩(wěn)定或者造成變頻器內(nèi)部的保護(hù)電路動(dòng)作。

（三）逆變階段

直流電隨后被送入逆變器單元。逆變器通過(guò)使用絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）或類(lèi)似的開(kāi)關(guān)元件，將直流電轉(zhuǎn)換為可變頻率的交流電。在逆變過(guò)程中，通過(guò)控制IGBT等開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間，可以改變輸出交流電的頻率和電壓。例如，采用脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)，通過(guò)改變脈沖的寬度來(lái)調(diào)整輸出電壓的大小，同時(shí)改變脈沖的頻率就可以調(diào)整輸出交流電的頻率。這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的精確調(diào)速控制，并且可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)整輸出電壓和頻率，以滿足不同的運(yùn)行需求。此外，為了實(shí)現(xiàn)變頻變壓（VVVF），變頻器還需要根據(jù)一定的規(guī)律來(lái)控制電壓和頻率的比例關(guān)系，通常是保證$?\mathrm{/}?=$常數(shù)，以避免在改變頻率時(shí)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)磁通量飽和或者不足等問(wèn)題。