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pcb变频电源在风机测试中的应用

2021-11-24 点击量:

     当今的逆变器产业发展迅速,逆变器产品的产业化规模日益扩大。交流逆变器自1960年代开始,在80年代工业化国家得到了广泛的应用,到90年代,随着人们对节能环保的认识,逆变器的应用越来越普及。
     变频器的节能主要体现在风机和水泵的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计动力传动时,都有一定的剩余量。当电动机无法满负荷运行时,除了满足动力驱动要求外,过量扭矩还会增加无功功率的消耗,从而浪费电能。
     同时,风扇,水泵在使用变频调速时,可以控制电动机的启动电流,减少电源线电压波动,启动功率需要较低,具有受控的加速功能,工作速度和转矩极限,具有减速停车,自由停车,减速停车和直流制动等受控停止模式,可以大大降低能耗,节省变速箱等机械传动部件。
     实验室应用中由逆变器引起的问题
    随着出口产品的增长,世界各地的电压水平和频率,其他国家和地区的频率为60hz,电压与400v,415v有所不同,由于与逆变器技术相关的知识较少,因此传输电气特性的测量方法还不够全面,我们开始使用逆变器提供所需的60hz电源,在测试过程中发现了很多问题:
     1:风扇速度和电压变化。当输出60hz电源时,电动机速度不是50hz的1.2倍,并且当将输入侧的电压调整为380v时,输出侧的电压与输入测量的电压不同。这是因为驱动器是逆变器技术,通用驱动器是变频电压(vvvf),频率变化时,电压也会以正比变化。
     2:电动机运行的电磁噪声增加。驱动器输出具有高频率质量的矩形波电压,因此电动机会产生刺耳的高频噪声,该噪声明显大于风扇的噪声,这给噪声测量带来了难题。
     3:电机温度升高。变频器的输出电压波形不是正弦波,而是变形波,在额定转矩下电动机电流比频率高出10%左右,因此温升比频率小幅增加(低电流谐波使铜损增加,高次谐波会使铁损增加),给电动机的温升测试带来不便,从而使温升测试结果偏差较大。
     4:普通电磁和数字测试仪器出现故障。驱动器的输入和输出电流具有高频高次谐波分量,由高次谐波电流产生的电磁场具有辐射能力,因此其他设备(尤其是通信设备)由于受到电磁信号的干扰而受到干扰,从而使电磁仪器,数字仪器不能用于直接测量交流电压和电流,必须使用整流器仪器才能进行更准确的测量。
     针对这些问题,我们和变频器制造商的工程师进行了多次讨论和分析,通过调整载波频率来降低​​电磁噪声,降低电机温升,对变频器的参数进行了合理的调整。电磁噪声和电动机温升在载波频率的前面是一对矛盾的,不能达到全部降低甚至消失的效果。
     变频器与变频器电源的区别
     为了解决使用驱动器时的噪音,温升和测试问题,有必要仔细分析驱动器的工作方式并将影响降到最低。在学习和分析的过程中,我们发现了更理想的实验室电源-变频电源。下面比较逆变器和逆变器电源的原理和区别,以方便工程技术人员做出合理的选择,在选择逆变器设备时少走弯路。
     驱动器是可以改变频率和电压的电源。逆变器由交流-直流-交流(调制波)等电路组成,电网的三相交流电通过三相桥式整流器转化为脉动直流电,再通过电解质电容器和电感滤波器平滑化直流电,最后通过逆变器,将逆变器,逆变器转换成电压和频率可调的三相交流电。驱动器的标准名称是变频调节器。
     驱动器的输入电路是这样一种电路,其中在全波整流器之后将三相交流电源充电到滤波电容器,并且输入电流始终以连续冲击的形式出现在电压幅度附近。如图2所示,驱动器的输出电路是逆变器桥电路,该逆变器桥电路将DC转换为连续可调的三相调制AC电压,其输出电压波形是正弦调制spwm波。
     线路上的高次谐波电流由谐波电压降引起,引起电网电压波形畸变,这种畸变影响其他负载,导致电气设备效率降低,噪声增大,甚至在某些设备中产生谐振,导致设备过热,而且给仪器仪表设备和电信设备带来严重的电磁干扰,对测试设备的准确性和数据可靠性产生严重的后果。因此,我们需要寻找一种更加精密的电源来替代逆变器,该逆变器电源是非常合适的选择。
     变频电源是工业电网中交流-直流-交流的交流-直流-交流变换,输出为纯正弦波,输出频率和电压可在一定范围内调节。它不同于用于电动机速度控制的逆变器,但也不同于普通的交流稳压器电源。理想的交流电源的特点是频率稳定,电压稳定,内部电阻为零,并且电压波形为纯正弦(无失真)。变频电源非常接近理想的交流电源,输出相位偏差在±2度以内,频率稳定率≤0.01%,负载控制率在±0.5%范围内,波形失真为≤2%(电阻负载),最大反应时间为2ms,效率≥85%,具有输入,输出无保险丝开关,电子电路可快速检测电压,过流,过载,过热和短路以及自动跳闸保护和警报器和其他保护装置。因此,先进的发达国家越来越多地使用变频电源作为标准电源,以便为电器提供最佳的供电环境,便于客观地评估电器的技术性能。
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