變頻器的工作原理

 

通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱(chēng)作“變頻器”。該設備首先要把三相或單相交流電變換為直流電（DC）。然后再把直流電（DC）變換為三相或單相交流電（AC）。變頻器同時(shí)改變輸出頻率與電壓，也就是改變了電機運行曲線(xiàn)上的n0，使電機運行曲線(xiàn)平行下移。因此變頻器可以使電機以較小的啟動(dòng)電流，獲得較大的啟動(dòng)轉矩，即變頻器可以啟動(dòng)重載負荷。

    變頻器具有調壓、調頻、穩壓、調速等基本功能，應用了現代的科學(xué)技術(shù)，價(jià)格昂貴但性能良好，內部結構復雜但使用簡(jiǎn)單，所以不只是用于啟動(dòng)電動(dòng)機，而是廣泛的應用到各個(gè)領(lǐng)域，各種各樣的功率、各種各樣的外形、各種各樣的體積、各種各樣的用途等都有。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，成本的降低，變頻器一定還會(huì )得到更廣泛的應用。

電機的旋轉速度為什么能夠自由地改變？  

（1) r/min電機旋轉速度單位：每分鐘旋轉次數，也可表示為rpm。例如：4極電機 60Hz 1,800 [r/min]，4極電機 50Hz 1,500 [r/min]，電機的旋轉速度同頻率成比例。 

　　本文中所指的電機為感應式交流電機，在工業(yè)領(lǐng)域所使用的大部分電機均為此類(lèi)型電機。感應式交流電機（以后簡(jiǎn)稱(chēng)為電機）的旋轉速度近似地取決于電機的極數和頻率。電機的極數是固定不變的。由于極數值不是一個(gè)連續的數值（為2的倍數，例如極數為2，4，6），所以不適合改變極對數來(lái)調節電機的速度。另外，頻率是電機供電電源的電信號，所以該值能夠在電機的外面調節后再供給電機，這樣電機的旋轉速度就可以被自由的控制。

 

關(guān)于散熱的問(wèn)題 

　　如果要正確的使用變頻器, 必須認真地考慮散熱的問(wèn)題。變頻器的故障率隨溫度升高而成指數的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數的下降。環(huán)境溫度升高10度，變頻器使用壽命減半。因此，我們要重視散熱問(wèn)題??！在變頻器工作時(shí)，流過(guò)變頻器的電流是很大的, 變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的，不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響。 

 根據機柜內產(chǎn)生熱量值的增加，要適當地增加機柜的尺寸。因此，要使控制機柜的尺寸盡量減小，就必須要使機柜中產(chǎn)生的熱量值盡可能地減少。如果在變頻器安裝時(shí)，把變頻器的散熱器部分放到控制機柜的外面，將會(huì )使變頻器有70％的發(fā)熱量釋放到控制機柜的外面。由于大容量變頻器有很大的發(fā)熱量，所以對大容量變頻器更加有效。還可以用隔離板把本體和散熱器隔開(kāi), 使散熱器的散熱不影響到變頻器本體。這樣效果也很好。變頻器散熱設計中都是以垂直安裝為基礎的，橫著(zhù)放散熱會(huì )變差的! 關(guān)于冷卻風(fēng)扇一般功率稍微大一點(diǎn)的變頻器， 都帶有冷卻風(fēng)扇。同時(shí)，也建議在控制柜上出風(fēng)口安裝冷卻風(fēng)扇。進(jìn)風(fēng)口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進(jìn)入控制柜。 注意控制柜和變頻器上的風(fēng)扇都是要的，不能誰(shuí)替代誰(shuí)。

　　另外，散熱問(wèn)題還要注意以下兩個(gè)問(wèn)題： 

　?。?）在海拔高于1000m的地方，因為空氣密度降低，因此應加大柜子的冷卻風(fēng)量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應考慮降容，1000m每-5%。但由于實(shí)際上因為設計上變頻器的負載能力和散熱能力一般比實(shí)際使用的要大， 所以也要看具體應用。 比方說(shuō)在1500m的地方，但是周期性負載，如電梯，就不必要降容。  

　?。?）開(kāi)關(guān)頻率：變頻器的發(fā)熱主要來(lái)自于IGBT，IGBT的發(fā)熱有集中在開(kāi)和關(guān)的瞬間。 因此開(kāi)關(guān)頻率高時(shí)自然變頻器的發(fā)熱量就變大了。有的廠(chǎng)家宣稱(chēng)降低開(kāi)關(guān)頻率可以擴容， 就是這個(gè)道理。