EMG變頻器SCM402 - 19的工作原理

一、變頻器工作的基礎原理

變頻器是一種應用變頻技術與微電子技術的設備，其主要功能是通過改變電機工作電源頻率來控制交流電動機的運行。從三相籠型異步電動機的轉(zhuǎn)速公式$?=60?\mathrm{/}?(1??)$（其中$?$為極對數(shù)，$?$為轉(zhuǎn)差率，$?$為供電電源頻率）可以看出，改變電源頻率$?$是實現(xiàn)電動機調(diào)速的一種方式。這就是變頻器調(diào)速的理論基礎。

二、交 - 直 - 交型變頻器的工作過程

EMG變頻器SCM402 - 19屬于交 - 直 - 交型變頻器，其工作過程包含以下幾個階段：

（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）會將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，這一過程稱為AC到DC的轉(zhuǎn)換。例如，當三相交流電輸入到變頻器時，整流器會對三相電壓進行整流操作，將其變?yōu)橹绷麟妷骸＿@個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型有關。對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$1.35{?}_{?}$。在這個過程中，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)的逆變過程提供直流電源基礎。

（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，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，電容器可以通過充電和放電的過程來減小這種紋波，使直流電壓更加穩(wěn)定。這對于后面的逆變過程非常重要，因為穩(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，可能會導致直流電壓波動過大，進而影響變頻器的正常運行，例如可能會引起輸出電壓不穩(wěn)定或者造成變頻器內(nèi)部的保護電路動作。

（三）逆變階段

直流電隨后被送入逆變器單元。逆變器通過使用絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）或類似的開關元件，將直流電轉(zhuǎn)換為可變頻率的交流電。在逆變過程中，通過控制IGBT等開關元件的導通和關斷時間，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，通過改變脈沖的寬度來調(diào)整輸出電壓的大小，同時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)對電動機的精確調(diào)速控制，并且可以根據(jù)電動機的負載情況自動調(diào)整輸出電壓和頻率，以滿足不同的運行需求。此外，為了實現(xiàn)變頻變壓（VVVF），變頻器還需要根據(jù)一定的規(guī)律來控制電壓和頻率的比例關系，通常是保證$?\mathrm{/}?=$常數(shù)，以避免在改變頻率時導致電動機磁通量飽和或者不足等問題。