Leverantören av frekvensomvandlarens bromsenhet påminner dig om att både strömtyps- och spänningstypsfrekvensomvandlare tillhör AC-DC-AC-frekvensomvandlare, bestående av en likriktare och en växelriktare.
Eftersom laster generellt sett är induktiva måste det ske reaktiv effektöverföring mellan deras kraftkällor. Därför finns det i den mellanliggande likströmslänken behov av komponenter som buffrar reaktiv effekt.
Om en stor kondensator används för att buffra reaktiv effekt utgör den en frekvensomvandlare av spänningskälltyp; om en stor reaktor används för att buffra reaktiv effekt utgör den en frekvensomvandlare av strömkälltyp.
Skillnaden mellan spänningsfrekvensomvandlare och strömfrekvensomvandlare ligger endast i form av det mellanliggande DC-länkfiltret. Detta resulterar dock i betydande prestandaskillnader mellan de två typerna av frekvensomvandlare, vilket visas i följande jämförelselista:
1. Energilagringskomponenter: spänningstyp frekvensomvandlare - kondensator; strömtyp - reaktor.
2. Utgångsvågformens egenskaper: Spänningsvågformen är en rektangulär våg, strömvågformen är ungefär en sinusvåg; Frekvensomvandlaren av strömtyp har en rektangulär vågform för ström och en ungefärlig sinusvågform för spänning.
3. Kretsens sammansättning inkluderar en återkopplingsdiod-likströmsförsörjning parallellt med en kondensator med hög kapacitet (lågompedansspänningskälla) som spänningstyp; Den strömlösa typen av återkopplingsdiod-likströmsförsörjning i serie med en hög induktans (högompedansströmkälla) gör det enkelt för motorn att arbeta i fyra kvadranter.
4. När det gäller egenskaper genererar spänningstypen överström när lasten kortsluts, och motorer med öppen slinga kan också arbeta stabilt; strömtypen kan undertrycka överström när lasten kortsluts, och återkopplingskontroll krävs för instabil drift av motorn.
Strömriktare använder naturligt kommuterade tyristorer som effektbrytare, vilka har dyr DC-sidinduktans och används i dubbelmatad hastighetsreglering. De kräver kommuteringskretsar vid översynkrona hastigheter och har dålig prestanda vid låga eftersläpningsfrekvenser.
Strukturella egenskaper hos frekvensomvandlare
DC-länken i strömfrekvensomvandlaren har fått sitt namn efter användningen av induktiva komponenter, vilket har fördelen att den kan drivas i fyra kvadranter och enkelt kan uppnå motorns bromsfunktion. Nackdelen är att det kräver tvångskommutering av växelriktarbryggan, och enhetens struktur är komplex, vilket gör justeringen svår. Dessutom, på grund av användningen av tyristorfasförskjutningslikriktning på elnätssidan, är ingångsströmsövertonerna relativt stora, vilket kommer att ha en viss inverkan på elnätet när kapaciteten är stor.
2. Spänningsfrekvensomvandlaren har fått sitt namn efter användningen av kapacitiva komponenter i frekvensomvandlarens likströmslänk. Dess kännetecken är att den inte kan arbeta i fyra kvadranter. När lastmotorn behöver bromsas måste en separat bromskrets installeras. När effekten är hög måste ett sinusvågsfilter läggas till utgången.
3. Högströmsfrekvensomvandlare använder GTO-, SCR- eller IGCT-komponenter i serie för att uppnå direkt högspänningsfrekvensomvandling, med en strömspänning på upp till 10 kV. På grund av användningen av induktiva komponenter i DC-länken är den inte tillräckligt känslig för ström, vilket gör den mindre benägen för överströmsfel. Växelriktaren är också tillförlitlig i drift och har god skyddsprestanda. Ingångssidan använder tyristorfasstyrd likriktning, och ingångsströmsövertonerna är relativt stora. När frekvensomvandlarens kapacitet är stor bör man beakta föroreningar i elnätet och störningar i elektronisk kommunikationsutrustning. Spänningsutjämnings- och buffringskretsen är tekniskt komplex och kostsam. På grund av det stora antalet komponenter och enhetsvolymen är justering och underhåll relativt svårt. Växelriktarbryggan använder tvångskommutering och genererar en stor mängd värme, vilket kräver att man löser komponenternas värmeavledningsproblem. Dess fördel ligger i dess förmåga att arbeta i fyra kvadranter och bromsa. Det bör noteras att denna typ av frekvensomvandlare kräver installation av högspänningskondensatorer för självläkning på sina ingångs- och utgångssidor på grund av dess låga ingångseffektfaktor och höga ingångs- och utgångsövertoner.
4. Högspänningsomriktarens kretsstruktur använder IGBT-direktserieteknik, även känd som direktkomponentseriehögspänningsomriktare. Den använder högspänningskondensatorer för filtrering och energilagring i DC-länken, med en utgångsspänning på upp till 6 kV. Fördelen är att den kan använda lägre spänningsresistenta kraftenheter, och alla IGBT:er på seriebryggarmen har samma funktion, vilket möjliggör ömsesidig backup eller redundant design. Nackdelen är att antalet nivåer är relativt lågt, endast två nivåer, och utgångsspänningen dV/dt är också stor, vilket kräver användning av specialmotorer eller högspänningssinusvågsfilter, vilket kommer att öka kostnaden avsevärt. Den har ingen fyrkvadrantdriftsfunktion, och en separat bromsenhet måste installeras under bromsning. Denna typ av frekvensomriktare behöver också lösa problemet med enhetsspänningsutjämning, vilket generellt kräver speciell design av drivkretsar och buffertkretsar. Det finns också extremt strikta krav på fördröjningen av IGBT-drivkretsar. När på- och avstängningstiderna för IGBT är inkonsekventa, eller lutningarna på de stigande och fallande flankerna är för olika, kommer det att orsaka skador på kraftförsörjningsenheter.
Det finns många typer av högspänningsomformare, och deras klassificeringsmetoder är också olika. Beroende på om det finns en likströmsdel i mellanlänken kan den delas in i AC/AC-frekvensomformare och AC-DC-AC-frekvensomformare; enligt likströmskomponentens egenskaper kan den delas in i strömtyps- och spänningstypsfrekvensomformare.
Strömtyp frekvensomvandlare
Uppkallad efter användningen av induktiva komponenter i frekvensomvandlarens likströmslänk, har den fördelen att den kan användas i fyra kvadranter och enkelt kan uppnå motorns bromsfunktion. Nackdelen är att den kräver tvångskommutering av växelriktarbryggan, och enhetens struktur är komplex, vilket gör justeringen svår. Dessutom, på grund av användningen av tyristorfasförskjutningslikriktning på elnätssidan, är ingångsströmmens övertoner relativt stora, vilket kommer att ha en viss inverkan på elnätet när kapaciteten är stor.
Spänningtyp frekvensomvandlare
Uppkallad efter användningen av kapacitiva komponenter i frekvensomvandlarens likströmslänk, är dess kännetecken att den inte kan arbeta i fyra kvadranter. När lastmotorn behöver bromsas måste en separat bromskrets installeras. När effekten är hög måste ett sinusvågsfilter läggas till utgången.
1. Vad är skillnaden mellan spänningstyp och strömtyp?
Huvudkretsen i en frekvensomvandlare kan grovt delas in i två kategorier: spänningstyp är en frekvensomvandlare som omvandlar likströmmen från spänningskällan till växelström, och likströmskretsens filtrering är en kondensator; strömtyp är en frekvensomvandlare som omvandlar likströmmen från en strömkälla till växelström, och dess likströmskretsfilter är en induktor.
2. Varför ändras spänningen och strömmen i en frekvensomvandlare proportionellt?
Vridmomentet hos en asynkronmotor genereras av växelverkan mellan motorns magnetiska flöde och strömmen som flyter genom rotorn. Vid nominell frekvens, om spänningen är konstant och endast frekvensen minskar, kommer magnetflödet att vara för stort, magnetkretsen kommer att mättas och i allvarliga fall kommer motorn att brännas ut. Därför bör frekvens och spänning ändras proportionellt, det vill säga, när frekvensen ändras bör frekvensomvandlarens utspänning styras för att bibehålla ett visst magnetiskt flöde hos motorn och undvika uppkomsten av svag magnetism och magnetisk mättnad. Denna styrmetod används vanligtvis för energibesparande frekvensomvandlare i fläktar och pumpar.