变频电机和直驱电机哪个好 变频

什么是变频,如何实现?
变频就是改变电源频率 。变频技术的核心是变频器,通过转换电源频率,实现电机运行速率的自动调节,将50Hz的固定电网频率变为30-130 Hz的可变频率 。同时电源电压应用范围可达142-270 V,解决了电网电压不稳定影响电器工作的问题 。通过改变交流频率来实现交流控制的技术称为变频技术 。为了满足无级调速的需要,变频技术诞生于20世纪60年代后半期 。电子器件从SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极功率晶体管)、MOSFET(金属氧化物场效应晶体管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS控制门极管)发展到今天的IGBT(绝缘栅双极晶体管)、HVIGBT 。自20世纪70年代以来,人们十分重视PWM—VVVF调速的研究 。20世纪80年代,作为变频技术核心的PWM模式优化引起了人们的极大兴趣,得到了许多优化模式,其中以鞍波PWM模式效果最好 。自20世纪80年代后半期以来,美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并得到广泛应用 。一般来说,变频器是一种电能控制装置,它利用功率半导体器件的开关作用将工频电能转换成另一种频率 。VVVF变频器控制相对简单,机械硬度好,能满足一般传动平稳调速的要求,已广泛应用于工业的各个领域 。但在低频时,这种控制方式的输出电压较小,受定子电阻压降影响明显,使最大输出转矩下降 。另外,它的机械特性没有DC电机那么硬,动态转矩能力和静态调速性能也不尽如人意,所以人们开发了矢量控制变频调速 。矢量变频调速矢量变频调速的方法是:将异步电动机在三相坐标系中的定子交流电流Ia、Ib、Ic转换为两相静止坐标系中的交流电流Ia1Ib1,再根据转子磁场定向旋转转换为同步旋转坐标系中的DC电流Im1、IT1(Im1相当于DC电机的励磁电流;1相当于电枢电流与转矩成正比),然后模仿DC电机的控制方法得到DC电机的控制量,通过相应的坐标逆变换实现对异步电机的控制 。矢量控制方法具有划时代的意义 。但在实际应用中,转子磁链难以精确观测,系统特性受电机参数影响较大,等效DC电机控制过程中使用的矢量旋转变换复杂,导致实际控制效果难以达到理想的分析结果 。1985年,德国鲁尔大学的DePenbrock教授首先提出了直接转矩控制变频技术 。该技术在很大程度上解决了矢量控制的上述缺点,并以新颖的控制思想、简洁的系统结构和优良的动静态性能得到了迅速发展 。目前,该技术已成功应用于电力机车大功率交流传动 。变频技术被应用到越来越多的行业,并且可以用于与能源相关的行业 。比如:日用空调、冰箱、洗衣机、工业起重机等 。直接转矩控制直接分析交流电机在定子坐标系下的数学模型,控制电机的磁链和转矩 。它不需要将交流电机转化为等效的DC电机,省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算 。它不需要模仿DC电机的控制和简化交流电机的数学模型来进行解耦 。VVVF变频、矢量控制变频和直接转矩控制变频都是交-DC-交变频中的一种 。它们的共同缺点是输入功率因数低、谐波电流高、DC电路储能电容大、再生能量不能回馈
因此,矩阵式交-交变频应运而生 。由于矩阵式交交变频省去了中间的DC环节,省去了体积大、价格高的电解电容 。它可以实现L的功率因数、正弦输入电流和四象限运行,并且系统的功率密度高 。虽然这项技术尚未成熟,但仍然吸引了许多学者对其进行深入研究 。

变频电机和直驱电机哪个好 变频

文章插图
变频器的变频方式有哪些?
如果要改变变频器的输出频率,常见的方式有:通过控制面板改变变频器的输出频率,通过控制面板上的电位器改变变频器的输出频率,通过外接电位器改变变频器的输出频率,或者通过远程通讯改变变频器的输出频率 。变频器1的扩展信息 。变频器的变频方式使用变频器的目的是通过改变变频器的输出频率来改变电机的转速 。那么如何调节变频器的输出频率呢?关键是改变变频器提供的频率信号,称为“频率给定信号” 。频率信号有几种来源:1 .操作面板给定操作面板给定是变频器最简单的频率给定方式,用户可以通过变频器操作面板上的电位器、数字键或上下键直接改变变频器的设定报告速率 。操作面板最大的优点是简单方便,同时具有监控功能,即可以实时显示变频器的电流、电压、转速等 。如果选择键盘奇偶键或者上下键给,精度和分辨率都很高,因为数字给的最多 。如果行选择器上的电位器给定,属于模拟量给定,精度略低 。但由于不需要像外接电位器的模拟输入那样额外布线,实用性非常高 。2.外部电位计用于通过变频器外部的电位计输入来调节频率 。3.多功能输入端子是通过变频器的多功能输入端子来改变变频器的设定频率值,可以连接一个按钮或PLC和继电器的输出点 。在变频器功能输入端子中,
经过功能设置,使其中的两个或多个端子用于频率给定 。二、变频的控制方式1、V/f控制模式 控制特点:通过压频变换器使变频器的输出电压与输出频率成比例的改变,即v/f=常数 。性能特点:性价比高,输出转矩恒定即恒磁通控制,但速度控制的精度不高 。适用于以节能为目的和对速度精度要求较低的场合 。低频稳定性较差:在低速运行时,会造成转矩不足,需要进行转矩补偿 。2、转差频率控制(v/f闭环控制)电动机由于存在转速差Δn,且转速差和转矩T成正比,当改变变频器的输出频率,使变频器的转差Δn改变时,变频器的输出转矩T改变,变频器的输出转速改变 。就是通过控制转差Δn,来控制电动机的转矩,达到控制电动机转速的目的 。这就是转差频率控制原理 。由此可见,变频器要想达到以上控制目的,必须采取闭环控制,即变频器要设闭环反馈输入端子 。3、矢量控制 。矢量控制是交流电动机用模拟直流电动机的控制方法来进行控制 。1)将控制信号按直流电动机的控制方法分为励磁信号和电枢信号2)将控制信号按三相交流电动机的控制要求变换为三相交流电控制信号,驱动变频器的输出逆变电路 。变频器控制方式:分为无传感器(开环)和有传感器(闭环)两种控制方式 。无传感器控制方式是通过变频器内部的反馈形成闭环 。4、转矩控制直接转矩控制技术,英语称为DSC或DTC控制,是继矢量控制技术之后又一种具有高控制性能的交流调速技术 。直接转矩控制是利用空间矢量、定子磁场定向的分析方法,直接在定子坐标系下分析异步电动机的数学模型,计算与控制异步电动机的磁链和转矩,采用离散的两点式调节器(Band-Band控制),把转矩检测值与转矩给定值作比较,使转矩波动限制在一定的转差范围内,转差的大小由频率调节器来控制,并产生PWM脉宽调制信号,直接对逆变器的开关状态进行控制,以获得高动态性能的转矩输出 。直接转矩控制完成了交流调速的又一次飞跃 。直接转矩控制也是一对一控制,不能一台变频器控制多台电动机,且不能用于过程控制 。什么是变频技术?
变领技术是将一种频率电源转换成另一种频率电源的技术 。在电源的转换过程中.电能并不发生变化,只是频率发生变化,目的是为了满足人们生产、生活各种领域中对电源的不同需要,其中一项典型应用就是将工频(50Hz或60Hz)的交流电源,转换成频率可变的交流电源提供给电动机,通过改变输出电源的频率来对电动机进行调速控制,从而实现节能效果 。1 变频技术发展随着微电子技术、电力电子技术和自动控制技术的不断发展,变频技术也得到了迅速的发展和广泛的应用 。变频技术最初主要用于整流和交直流可调电源,现在已广泛用在高压直流输电、不同频率电源连接、静止无功功率补偿和吸收等,应用领域涵盖交通运输业、石油行业、家用电器、国防军事等社会生产、生活的各个方面 。在运输业应用如高速铁路、超导磁悬浮列车、电动汽车、机器人等,在石油行业应用如采油调速、超声波驱油等,在家用电器方面应用如变频空调、变频洗衣机、变频微被炉、变频电冰箱等,在军事方面应用如军事通信、导航、雷达等 。变频技术的发展主要以电力电子器件的发展为基础,主要经历了以下几代:第1代电力电子器件以晶闸管为代表(20世纪50年代) 。1956年贝尔实验室发明了晶闸管,1958年通用电气公司推出了商品化的产品 。晶闸管是一种电流控制型开关器件,可以实现小电流控制大功率变换,但开关频率低,且导通后不能自关断 。第2代电力电子器件以电力晶体管(GTR)和门极关断晶闸管(GTO)为代表(20世纪60年代) 。门极关断晶闸管是一种电流型自关断型开关器件,较容易实现整流、斩波、逆变等变频功能,其开关频率在1~5kHz之间 。第3代电力电子器件以绝缘栅双极型晶体管(GBT)为代表(20世纪70年代) 。绝缘栅双极型晶体管是一种电压控制型自关断电力电子器件,其开关频率很高,达到20~200kHz,它的应用使电气设备的高频化、高效化和小型化得以实现 。第4代电力电子器件以智能化功率集成电路(PIC)和智能功率模块(IPM)等为代表(20世纪80年代、90年代) 。它们实现了开关频率的高速化、低导通电压的高效化和功率器件的集成化,另外还可集成逻辑控制、保护、传感及测量等功能 。变频技术的发展方向是高电压大容量化、高频化、组件模块化、小型化、智能化和低成本化 。2 变频技术类型变频技术可分为以下几种类型:(1)交—直变频技术:又称整流技术,它是利用整流电路将交流电源转换成直流电源 。(2)直—直变频技术:又称斩波技术,它是利用斩波电路将直流电源转换成直流脉冲电源,通过调节脉冲的频率或宽度来改变直流脉冲电源有效值的大小 。(3)直—交变频技术:又称逆变技术,它是利用逆变电路将直流电源转换成交流电源 。(4)交—交变频技术:又称移相技术.它是利用交—交变频电路将一种频率的交流电源转换成另一种频率的交流电源 。3 变频器简介我国变频器应用始于20世纪80年代末,由于变频器具有良好节能效果等优越性能,使用量不断增加,而且每年以20%的递增量快速发展 。变频器至今并无确切的定义,但按其功能作用可理解为改变电动机电源频率值及电压值的自动化电气装置 。变频器由电力电子器件、电子元器件,微处理器(CPU)等组成 。变频器就是一种典型的采用了变频技术的电气设备 。变频器的主要功能是将工频(50Hz或60Hz)的交流电源转换成频率可变的交流电源提供给电动机,通过改变输出电源的频率来对电动机进行调速控制 。因为电子电工学告诉我们,电动机的转速与其消耗的能量有一定对应关系 。通俗地讲,就是电动机的转速越快,其消耗的能量大幅度增加;反之,电动机的转速越慢,其消耗的能量将大幅度减少 。变频器正是基于这个原理,通过变频器中的微处理器实时调整控制电动机的转速,达到节约能量的目的 。1)变频器外形如图4-51所示,列出了几种常见变频器的实物外形 。图4-51 几种常见变频器的实物外形2)异步电动机的调速方式当三相异步电动机定子绕组通入三相交流电后,定子绕组会产生旋转磁场,旋转磁场的转速n0与交流电源的频率f及电动机的磁极对数p有如下关系:电动机转子的旋转速度n(即电动机的转速)略低于旋转磁场的旋转速度n0(又称同步转速),两者的转速差称为转差s,电动机的转速为:由于转差s很小,一般为0.01~0.05,为了计算方便,可近似认为电动机的转速与定子的旋转磁场转速相同,即电动机转速近似为:从公式(4-3)可以看出,三相异步电动机的转速n与交流电源的频率f和电动机的磁极对数p有关,当交流电源的频率f发生改变时,电动机的转速就会发生变化 。通过改变电动机的磁极对数p来调节电动机转速的方法称为变极调速 。通过改变交流电源的频率来调节电动机转速的方法称为变频调速,变频器是通过改变交流电源频率来调节电动机转速 。4 变频器的组成方框图变频器的功能是将工频(50Hz或60Hz)交流电源转换成频率可变的交流电源提供给电动机,通过改变交流电源的频率来对电动机进行调速控制 。变频器的种类很多,主要可分为两类:交—直—交型变频器和交—交型变频器 。1)交—直—交型变频器交—直—交型变频器是先将工频电源转换成直流电源,再将直流电源转换成频率可变的交流电源,然后提供给电动机,通过调节输出电源的频率来对电动机转速进行控制 。交—直—交型变频器组成方框图如图4-52所示 。下面对照图4-52说明交—直—交型变频器的工作原理 。图4-52 交—直—交型变频器组成方框图工频交流电源经整流电路转换成脉动的直流电,直流电再经中间电路进行滤波平滑,然后送到逆变电路,在控制电路的控制下,逆变电路将直流电转换成频率可变的交流电并送给电动机,驱动电动机运转,改变逆变电路输出的交流电频率,电动机转速就会发生相应的变化 。变频器中的整流电路、中间电路和逆变电路是主体电路,用来完成交—直—交的转换,它们工作在高电压大电流状态 。控制电路是变频器的控制中心,当它接收到输入调节装置或通信接口送来的指令信号后,会发出相应的控制信号去控制主体电路,使主体电路按设定的要求工作,同时控制电路还会将有关的设置和机器状态信号送到显示装置,以显示有关信息,便于用户操作或了解变频器的工作情况 。变频器的显示装置一般采用显示屏和指示灯;输入调节装置主要包括按钮、开关和旋钮等;通信接口用来与其他的设备(如可编程序控制器PLC)进行通信,接收它们发送过来的信息,同时还将变频器有关信息反馈给这些设备 。除此之外,变频器还有一些其他接口,可以通过这些接口扩展变频器的一些功能,如外接制动电阻、外接频率表等 。2)交—交型变频器交—交型变频器是直接将工频电源转换成频率可变的交流电源并提供给电动机,通过调节输出电源的频率来对电动机转速进行控制 。交—交型变频器组成方框图如图4-53所示,从图中可以看出,交—交型变频器与交—直—交型变频器的主体电路不同,它采用交—交变频电路直接将工频电源转换成频率可调的交流电源的方式进行变频调速 。图4-53 交—交型变频器组成方框图交—交变频电路一般只能将输入交流电频率调低输出,而工频电源频率本来就低,所以交—交型变频器的调速范围很窄,另外这种变频器要采用大量的晶闸管等电力电子器件,导致装置体积大、成本高,故交—交型变频器的应用远没有交—直—交型变频器广泛,因此大家要重点学习了解交—直—交型变频器 。
变频电机和直驱电机哪个好 变频

文章插图
变频器是什么
变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备 。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成 。1、变频节能 变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上 。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量 。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费 。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中 。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求 。以上海正艺信息科技有限公司生产的变频器应用到风机水泵型负载的节能的例子来说:一台离心泵电机功率为55千瓦,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16千瓦,省电48.8%,当转速下降到原转速的l/2时,其耗电量为6.875千瓦,省电87.5% 。2、功率因数补偿节能 无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率 。3、软启动节能 电机硬启动对电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利 。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命 。节省了设备的维护费用 。4、据统计,我国变频器总的潜在市场空间大约为1200亿~1800亿元,其中常压变频器约占市场份额的60%左右,中、高压变频器的需求数量相对比较少,但由于单台变频器功率大、售价高,也占市场的40%左右 。目前国内带变动负载、具有节能潜力的电机至少有1.8亿千瓦,由此为变频器的应用提供了极为巨大的市场 。资料显示,近年来,我国变频器市场一直保持着12%~15%的增长率,预计至少在今后5年内,变频器市场需求仍将保持10%以上的增长率 。而在10年以后,变频器市场才能逐渐饱和 。当然,随着用户需求的进步和多样化,变频器产品的功能在不断完善和增加,集成度和系统化程度也越来越高,并且已经出现某些领域专用节能变频器产品 。变频器的节能原理为:变频器使得电动机及其拖动负载在无需任何改动的情况下即可按照生产工艺要求调整转速输出,降低了电机功耗,在节能减排领域有着巨大独特的优势,达到了系统高效运行的目的 。从整体看,目前我国变频器行业的竞争日趋激烈 。由于市场极具吸引力,不但市场已形成一定规模,而且潜在容量也十分可观,不断吸引着行业新参与者,变频器技术的发展,使变频器在电力、水泥、电梯、矿山、冶金、交通等现代化领域得到空前的推广和应用,相信变频器应用将会越来越广泛,市场前景看好 。变频器企业应该借着“十二五”节能减排的东风,更好的树立节能的观念 。将产品的节能性能更上一个台阶,这对于变频器企业未来的发展是十分有利的 。变频和没变频有什么区别
空调变频和不变频的区别所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念 。众所周知,我国的电网电压为220伏、50赫兹,在这种条件下工作的空调称之为“定频空调” 。由于供电频率不能改变,传统的定频空调的压缩机转速基本不变,依靠其不断地“开、停”压缩机来调整室内温度,其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热,并消耗较多电能 。而与之相比,“变频空调”变频器改变压缩机供电频率,调节压缩机转速 。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的,室温波动小、电能消耗少,其舒适度大大提高 。而运用变频控制技术的变频空调,可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式,使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动,实现了快速、节能和舒适控温效果 。供电频率高,压缩机转速快,空调器制冷(热)量就大;而当供电频率较低时,空调器制冷(热)量就小 。这就是所谓“定频”的原理 。变频空调的核心是它的变频器,变频器是20世纪80年代问世的一种高新技术,它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节,把50Hz的固定电网频率改为30至130Hz的变化频率,使空调完成了一个新革命 。同时,还使电源电压范围达到142V至270V,彻底解决了由于电网电压的不稳定而造成空调器不能正常工作的难题 。变频空调每次开始使用时,通常是让空调以最大功率、最大风量进行制热或制冷,迅速接近所设定的温度 。由于变频空调通过提高压缩机工作频率的方式,增大了在低温时的制热能力,最大制热量可达到同品牌、同级别空调器的1.5倍,低温下仍能保持良好的制热效果 。此外,一般的分体机只有四档风速可供调节,而变频空调器的室内风机自动运行时,转速会随压缩机的工作频率在12档风速范围内变化,由于风机的转速与空调器的能力配合较为合理,实现了低噪音的宁静运行 。当空调高功率运转,迅速接近所设定的温度后,压缩机便在低转速、低能耗状态运转,仅以所需的功率维持设定的温度 。这样不但温度稳定,还避免了压缩机频繁地开开停停所造成的对寿命的衰减,而且耗电量大大下降,实现了高效节能 。“变频空调”采用了比较先进的技术,启动时电压较小,可在低电压和低温度条件下启动,这对于某些地区由于电压不稳定或冬天室内温度较低而空调难以启动的情况,有一定的改善作用 。由于实现了压缩机的无级变速,它也可以适应更大面积的制冷制热需求 。不过,“变频空调”的价位通常较“定频空调”高出千元左右,所以,在选购“变频空调”时还应注意以下几点:一、直流变频节能48%是以偏概全中国制冷学会的专家指出,直流电的两个电极的极性是固定不变的,电流只有一个流向,不会发生交变,根本无频率可言,谈何变频?目前市场上宣传的所谓“直流变频空调”实际上是直流调速空调,它所采用的直流调速技术要远远优于调频技术 。但营销人员为了充分利用人们头脑中的思维定式,便不假思索地给它套上了原有的变频帽子,于是闹出了笑话 。据介绍,直流调速只经过一次电压转换,所以能源损耗比调频调速要小 。另外,由于这种直流电机的转子是永磁的,又省却了三相交流异步电机的转子电流消耗,所以,它从电网电源到电动机这一段的电效率要比调频调速方式高,节省了一定的能量 。但个别厂商却把这点内部调节系统的节能夸大为整机的节能,于是就有了节能48%的说法 。专家表示,节不节能主要取决于制冷系统的设计与配置,视其系统制冷系数的大小而定 。不难看出,将恒速空调机改进成调速空调机主要是为了改善其自动调节的方式,以提高机器的品质,而不是以节能为目标 。不过要特别指出的是,调速只不过是改善空调机运行品质的一个基础,而真正的改善还有赖于制冷系统的匹配 。调节系统制冷量的关键部件是节流减压元件,如果不将其从恒阻尼的毛细管改成与调速范围相适应的、可调阻尼的电子减压阀(膨胀阀),那么,这种调速空调机就没有多大意义,甚至还要多余消耗内部转换所需的电能 。现今空调的效能比一般在2.6—2.9之间,极少有超出3.0的 。因此,节能48%的宣传是不确切的 。二、“工薪变频”不是降价而是降低了成本“工薪变频”空调价格比大多数“变频”空调的价格低千元左右,主要是降低了成本 。首先,现在变频空调基本上都是双转子的,而且大多数用的是进口压缩机,而“工薪变频”用的是上海日立单转子压缩机,这个差价大概是几百块钱 。其次,节流装置分为两种,一种是膨胀阀,另一种是毛细管 。一般定频空调都用毛细管,变频空调采用膨胀阀 。“工薪变频”用的是毛细管的,毛细管成本十几块钱,而膨胀阀则需一两百块钱 。三是变频器,一般变频机都用进口的,“工薪变频”用的是国产的 。这一点上,除了成本上的差别,变频范围上也存在宽窄之分 。四是 “工薪变频”是单冷变频机,冬天不使用,常用的四通阀变成了直通的,一个四通阀也是上百元,这几项加起来,估计在成本上降低了800元左右 。三、不要以最大制冷量作为选购的标准变频空调与普通空调在选择上是有差异的 。在选购时,应根据房间的面积来确定变频空调的功率大小,而不是以最大制冷量作为其选购的标准 。因为变频空调不是长时间工作在最大制冷状况下的,其最大制冷量是限于在特定面积的房间里短时间可以达到的制冷量,而且务必要避免在超面积的情况下使用 。专家建议,消费者可按(145—175)W平方米计算选购变频空调 。【变频电机和直驱电机哪个好 变频】
变频电机和直驱电机哪个好 变频

文章插图
什么是变频器?
变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备 。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成 。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等 。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用 。