異步電動機是電力、化工等生產(chǎn)企業(yè)最主要的動力設(shè)備棍潜。作為高能耗設(shè)備丘三，其輸出功率不能隨負荷按比例變化迟铺，大部分只能通過擋板或閥門的開度來調(diào)節(jié)，而電動機消耗的能量變化不大蒿由，從而造成很大的能量損耗舅狭。近年來哼曙，隨著變頻器生產(chǎn)技術(shù)的成熟以及變頻器應(yīng)用范圍的日益廣泛，使用變頻器對電動機電源進行技術(shù)改造成為各企業(yè)節(jié)能降耗秸严、提高效率的重要手段液互。
1 變頻調(diào)速原理
n＝60 f(1－s)/p (1)
式中 n———異步電動機的轉(zhuǎn)速；
f———異步電動機的頻率恍肢；
s———電動機轉(zhuǎn)差率匈歼；
p———電動機極對數(shù)。
由式(1)可知摧辣，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比飞校，只要改變頻率f即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，當頻率f在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時旨袒，電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬汁针。變頻調(diào)速就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。
變頻器主要采用交—直—交方式砚尽，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源施无，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機必孤。變頻器的電路一般由整流猾骡、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成敷搪。整流部分為三相橋式不可控整流器兴想，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形赡勘，中間直流環(huán)節(jié)為濾波嫂便、直流儲能和緩沖無功功率。
2 諧波抑制
變頻器使用的突出問題就是諧波干擾狮含，當變頻器工作時顽悼，輸出電流的諧波電流會對電源造成干擾曼振。雖然各變頻器廠家對變頻器諧波的治理均采取了措施且基本達到國家標準要求甸持，但諧波仍然是變頻器選型和使用中最需要關(guān)注的問題。
變頻器的輸出電壓中含有除基波以外的其他諧波群肌。較低次諧波通常對電機負載影響較大珊娩，引起轉(zhuǎn)矩脈動，而較高的諧波又使變頻器輸出電纜的漏電流增加歧晕，使電機出力不足晕财，故變頻器輸出的高低次諧波都必須抑制。
由于變頻器的整流部分采用二極管不可控橋式整流電路捕导，中間濾波部分采用大電容作為濾波器姿味，所以整流器的輸入電流實際上是電容器的充電電流学和，呈較陡的脈沖波，其諧波分量較大掘写。為了消除諧波袋滔，主要采用以下對策：
a.增加變頻器供電電源內(nèi)阻抗 通常情況下，電源設(shè)備的內(nèi)阻抗可以起到緩沖變頻器直流濾波電容的無功功率的作用碘父。這種內(nèi)阻抗就是變壓器的短路阻抗缩旬。當電源容量相對變頻器容量越小，內(nèi)阻抗值相對越大莱没，諧波含量越谐跞狻；電源容量相對變頻器容量越大饰躲，則內(nèi)阻抗值相對越小牙咏，諧波含量越大。所以選擇變頻器供電電源變壓器時属铁，最好選擇短路阻抗大的變壓器眠寿。
b.安裝電抗器 安裝電抗器實際是從外部增加變頻器供電電源的內(nèi)阻抗焦蘑。在變頻器的交流側(cè)或變頻器的直流側(cè)安裝電抗器或同時安裝盯拱，可抑制諧波電流。
c.變壓器多相運行 通常變頻器的整流部分是6脈波整流器例嘱，所以產(chǎn)生的諧波較大狡逢。應(yīng)用變壓器的多相運行，如使相位角互差30°的Y－△拼卵、△－△組合的2臺變壓器構(gòu)成相當于12脈波整流器奢浑，則可減小諧波電流，起到諧波抑制作用窑肾。
d.調(diào)節(jié)變頻器的載波比 提高變頻器載波比鹤叹，可有效抑制低次諧波。
e.應(yīng)用濾波器 濾波器可檢測變頻器諧波電流的幅值和相位玛纹，并產(chǎn)生與諧波電流幅值相同父历、相位相反的電流，從而有效地吸收和消除諧波電流瑞喧。
3 負載的匹配
3.1 平方轉(zhuǎn)矩負載
風機類斩却、泵類負載是工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用最多的設(shè)備，變頻器在這類負載上的應(yīng)用最多藤汇。它是一種平方轉(zhuǎn)矩負 |
