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前言
隨著科學(xué)的發(fā)展，變頻器的使用也越來越廣泛，不管是工業(yè)設(shè)備上還是家用電器上都會(huì)使用到變頻器，可以說，只要有三相異步電動(dòng)機(jī)的地方，就有變頻器的存在，要熟練地使用變頻器，還必須掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的特性，因?yàn)樽冾l器與三相異步電動(dòng)機(jī)有著密切的聯(lián)系。
起源
在過去，變頻器一般被包含在電動(dòng)發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器等電氣設(shè)備中。隨著半導(dǎo)體電子設(shè)備的出現(xiàn)，
人們已經(jīng)可以生產(chǎn)完全獨(dú)立的變頻器，像市面上技術(shù)水平發(fā)展得比較好的三晶變頻器。
相關(guān)知識(shí)
一、定義
1.什么叫變頻器：變頻器就是改變電源頻率的電氣設(shè)備。
2.三相異步電動(dòng)機(jī)：以三相電源為動(dòng)力源，實(shí)際轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速不一致的電動(dòng)機(jī)。如：抽水泵上的電動(dòng)機(jī)。
3.什么叫三相電源：三相電源就是相與相之間的電壓相等，相角度相差120的三相電源。
4.什么叫單相電源：只有一相的電源叫單相電源，電壓參考點(diǎn)為大地或中性點(diǎn)。如：每家每戶所用的照明電源。
5.什么叫線電壓：相線與相線之間的電壓叫做線電壓。（國標(biāo)為380V）
6.什么叫相電壓：相線與零線之間的電壓叫做相電壓。（國標(biāo)為220V）
二、三相異步電動(dòng)機(jī)的作用和特性：
1.三相異步電動(dòng)機(jī)的作用：通過三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)（正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)）來帶動(dòng)其它設(shè)備做各種各樣的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
2.三相異步電動(dòng)機(jī)的特性：
1)運(yùn)轉(zhuǎn)方式：靠旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子額定電流為約等于其功率的二倍V/F控制變頻器力矩力電機(jī)力力轉(zhuǎn)。
2)接線方式：有星形（Y形）和三角形（△形）兩種，Y形接線時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電流小，但力矩也小，三角形（△形）接線時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流大，但力矩大；
3)變速：n=60f(1-K)/p
n—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速60—常數(shù)p—極對(duì)數(shù)
f—電源頻率k—滑差系數(shù)
公式說明：只要改變電源頻率“f”或極對(duì)數(shù)“p”，就可以改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
三相異步電動(dòng)機(jī)有2極、4極、6極、8極……,工業(yè)用的三相異步電動(dòng)機(jī)一般極數(shù)不會(huì)超過8極，極數(shù)越多，轉(zhuǎn)速越慢，但力矩就越大，極數(shù)越少，轉(zhuǎn)速就越快，但力矩就越小；每種極數(shù)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速如下：
2極──2950轉(zhuǎn)/分（理想3000轉(zhuǎn)/分，即同步轉(zhuǎn)速）
4極──1450轉(zhuǎn)/分（理想1500轉(zhuǎn)/分，即同步轉(zhuǎn)速）
6極──950轉(zhuǎn)/分（理想1000轉(zhuǎn)/分，即同步轉(zhuǎn)速）
8極──700轉(zhuǎn)/分（理想750轉(zhuǎn)/分，即同步轉(zhuǎn)速）
三、變頻器的作用：
調(diào)速：普通的三相異步電動(dòng)機(jī)，加裝變頻后可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能。即任意地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，本公司變頻器的頻率范圍是：0-650HZ
節(jié)能：變頻器調(diào)速比傳統(tǒng)的電磁調(diào)速可以節(jié)電25%-80%，具體節(jié)電的多少就要在看客戶的設(shè)備的不同而不同；
軟啟動(dòng)：變頻器啟動(dòng)對(duì)機(jī)械設(shè)備沒有危害，而硬啟動(dòng)則反之。
四、變頻器的工作原理：
概念：交—直—交；
將三相380V(220V)/50HZ交流電通過整流橋整流變成脈動(dòng)直流電，通過電解電容濾波后變成平滑的直流電，控制板對(duì)IPM、IGBT或模塊的控制后將平滑的直流電變成三相頻率可變的交流電。
五、變頻器的構(gòu)成：
1鍵盤：作用是設(shè)置參數(shù)、監(jiān)視各參數(shù)值（如：電流、電壓、頻率、溫度、轉(zhuǎn)速等）、調(diào)速。
2電源板：作用是提供各部分電路的工作電壓，保證各電路的正工作。
3控制主板：作用是產(chǎn)生六路驅(qū)動(dòng)信號(hào)來控制逆變模塊，同時(shí)也對(duì)各保護(hù)信號(hào)和各接口信號(hào)的處理。
4整流橋：作用是將輸入交流電變成直流電。
5電解電容：作用是將整流后的脈動(dòng)直流電變成平滑的直流電。
6充電電阻：作用是上電瞬間對(duì)主電解電容限流，以防止充電電流過大損壞整流橋和主電解電容。
7繼電器或接觸器：作用是當(dāng)主電解電容充電完成以后短接充電電阻而承受主電流。
8逆變模塊：作用是將平滑的直流電變成接近正弦波的三相交流電。
9保險(xiǎn)管：作用是保護(hù)逆變模塊和整流橋。
SAJ變頻器在機(jī)床應(yīng)用的主要特點(diǎn)
1、低頻力矩大、輸出平穩(wěn)
2、高性能矢量控制
3、轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、穩(wěn)速精度高
4、減速停車速度快
5、抗干擾能力強(qiáng)
應(yīng)用實(shí)例
輸送泵類應(yīng)用
取代因環(huán)境所造成的較高故障率的滑差電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)以及控制精度較差的各類閥門控制方式。節(jié)能20~40%，降低設(shè)備磨損，減少備品備件的投資，提高控制精度，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。我中心提供7.5KW~110KW產(chǎn)品，在云南天然氣化工廠121J氨輸送泵，昆明化肥廠料槳泵，計(jì)量泵，云南氮肥廠磷酸泵，紅河州磷肥廠污泥泵等設(shè)備上的應(yīng)用多年穩(wěn)定運(yùn)行無故障，并已取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
風(fēng)機(jī)類的應(yīng)用
取代能源浪費(fèi)較為嚴(yán)重的擋風(fēng)板調(diào)節(jié)風(fēng)量方式，減少風(fēng)機(jī)振動(dòng)消除大電機(jī)起動(dòng)的電流沖擊，避免機(jī)械振蕩，大大降低設(shè)備故障率，減輕設(shè)備維修工作量，易于實(shí)現(xiàn)微機(jī)或風(fēng)量壓閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)。我中心提供37KW~93KW以及日本富士160KW~280KW產(chǎn)品在昆明水泥廠，開遠(yuǎn)水泥廠，云南白水泥廠，浙江臨安青山水泥廠等建材行業(yè)廠家的懸窯尾排風(fēng)機(jī)，選粉排風(fēng)機(jī)，立窯風(fēng)機(jī)等設(shè)備上的應(yīng)用，節(jié)能效果高達(dá)50~70%，效果十分顯著。
反應(yīng)釜攪拌應(yīng)用
提高設(shè)備利用率，滿足生產(chǎn)不同產(chǎn)品時(shí)的攪拌速度調(diào)整，利用變頻器的軟起動(dòng)特性，達(dá)到反應(yīng)攪拌平滑，緩慢均勻的工藝要求。我中心提供的2.2~15產(chǎn)品已長(zhǎng)期在昆明平板玻璃廠，昆明化肥廠，昆明氧氣廠，常熟化肥廠等廠家的各類反應(yīng)釜攪拌機(jī)上應(yīng)用，受到各廠家稱贊。
粉狀體送料傳輸驅(qū)動(dòng)應(yīng)用
取代難以適應(yīng)此類環(huán)境的滑差電機(jī)，較方便實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制方式，可根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的工藝要求，我中心提供的2.2KW~22KW產(chǎn)品，應(yīng)用于昆明鋼鐵公司混鐵爐，玉溪煙廠和曲靖煙廠鍋爐給煤機(jī)及制絲生產(chǎn)線設(shè)備，昆明鋼鐵公司水泥分廠下料機(jī)，云南氮肥廠送料機(jī)，云南磷肥廠硫酸沸騰爐給料機(jī)，四川德陽東方電工廠爐排機(jī)等設(shè)備，均達(dá)到了節(jié)省電能和原材料，保護(hù)拖動(dòng)電機(jī)的多種效果。
工業(yè)鍋爐應(yīng)用
保持鍋爐長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，節(jié)電30~50%，節(jié)煤5~15%，減少粉塵污染，降低噪音，易于實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制，降低故障率，減少設(shè)備維修工作量，我中心提供的30KW~130KW，及日本富士160KW~200KW產(chǎn)品應(yīng)用玉溪、曲靖、楚雄等卷煙廠的10噸鍋爐以及云南開遠(yuǎn)解放軍化肥廠的65噸鍋爐，四東方電機(jī)廠10噸鍋爐，浙江臨安化工廠4噸鍋爐，常熟化肥廠20噸鍋爐等設(shè)備上，長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行，取得了較顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
空氣壓縮機(jī)及空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用
省電30~40%，降低噪音，減少振動(dòng)，保證設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，方便實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)，我中心提供的22KW~55KW產(chǎn)品在昆明鐵路機(jī)修廠10立方空壓機(jī)，云南天然氣化工廠10立方空壓機(jī)，常熟第二棉紡廠車間空調(diào)機(jī)等設(shè)備上的應(yīng)用，得到客戶很高的評(píng)價(jià)。
恒定水位，水壓控制
用于循環(huán)水系統(tǒng)，污水處理，高層建筑供水等水位，水壓的控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，無需值班人員操作，長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠，消除污染或水源浪費(fèi)等現(xiàn)象，節(jié)能30~50%，節(jié)能基建投資70%以上，我中心提供的15KW~55KW，以及日本富士75KW~160KW產(chǎn)品配上我們開發(fā)出的恒定水位，恒定壓力控制系統(tǒng)，在廣西百色采油二廠供水沖站，揚(yáng)子石化水廠排污水泵，昆明電纜廠循環(huán)水泵，湖南制藥廠的抽水泵等設(shè)備應(yīng)用連續(xù)運(yùn)行無故障，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
輕紡設(shè)備上的應(yīng)用
提高生產(chǎn)率，降低設(shè)備損壞率，實(shí)現(xiàn)工藝要求的平滑無級(jí)速度調(diào)整，減少噪音，實(shí)現(xiàn)集中控制。我中心提供的0.75KW~22KW產(chǎn)品，在昆湖針織總廠的大園針織機(jī)，常熟雙貓被單廠的印花機(jī)，昆明昆陽造紙廠的卷紙機(jī)，云南石屏糖廠的運(yùn)輸機(jī)，云南白藥廠的藥丸機(jī)，云南滇西紡織廠的印染機(jī)，大理針織廠的定型機(jī)等各類設(shè)備上應(yīng)用均達(dá)到相應(yīng)的工藝要求，且長(zhǎng)期工作無故障。
在機(jī)床上的應(yīng)用
減少變速傳動(dòng)齒輪的對(duì)數(shù)，降低噪音，提高主軸精度，有較強(qiáng)的適應(yīng)各類產(chǎn)品及各種不同村質(zhì)加工時(shí)所需主軸速度配給的特性?？煞奖銓?shí)現(xiàn)數(shù)控，且其成本大大低于同類由直流調(diào)速組成的數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)由我中心改造的昆明銑床廠音頻淬火機(jī)床身拖動(dòng)系統(tǒng)，動(dòng)力公司的數(shù)控銑床，昆明鋼鐵公司涼亭軋鋼廠450立式軋機(jī)主拖動(dòng)系統(tǒng)，云南軸承廠研磨機(jī)，北京航天部廠的導(dǎo)彈外殼磨光機(jī)等均取得了較好的效果。
卷煙機(jī)應(yīng)用
消除原老式卷煙機(jī)，如(MK8R)分檔調(diào)速所造成的高故障率現(xiàn)象，提高了設(shè)備利用率，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，節(jié)電20%，主電機(jī)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，標(biāo)準(zhǔn)化。節(jié)約了外匯，擴(kuò)大了備件來源，改善了工作環(huán)境，一年多來，我中心先后用日本三墾和富士的產(chǎn)品，對(duì)昆明卷煙廠的長(zhǎng)城卷煙機(jī)，曲靖卷煙廠的MK-95卷煙機(jī)，昆明卷煙分廠的SKD卷煙機(jī)，YJ_14卷煙機(jī)等進(jìn)行了改造。
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