交流变频驱动

当你需要驱动电源到交流电马达,你有几个选择。一些技术人员和设计人员可能会选择简单的交流驱动器。这些都是现有的最简单的驱动,但它们对电机速度的控制较少,可能会降低系统的能效。

工程师和技术人员还可以使用更先进的驱动器——如交流逆变器驱动器——来调节电机在启动和运行时的功率。

本指南将涵盖基本的交流逆变器驱动器-他们是什么,他们不是什么,他们提供什么好处,以及哪些常见的故障排除策略,以采用。

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AC-Inverter-Drives

什么是交流逆变器驱动?

交流逆变器驱动器-也被称为变频驱动器(VFDs),逆变器,交流驱动器和微驱动器,等等名字-是在驱动系统中使用的电机驱动器,通过改变发送到电机的频率和电压来控制交流电机的速度和扭矩。

在带有逆变器驱动的交流电机系统中,交流电流被传送到驱动装置。然后驱动器调节电流,将电力从交流电转换为直流电,这使得它可以控制输出电流的电压和频率。

交流变频驱动有三个主要组成部分-输入转换器,滤波器和输出逆变器:

  1. 转换器:转换器(或整流器)将接收到的交流电流转换为直流电流。将其转换为直流电可以让驱动器调整传递给发动机的电压。
  2. 过滤:直流过滤器提供电压平滑并滤除噪声和潜在破坏性的高频电流。
  3. 逆变器:这种逆变器,以绝缘栅双极晶体管(igbt)的形式,将通过母线滤波器的直流电流转变为交流电流。转换在这里允许驱动器调整频率的电流传递到发动机。

一起,这三种组分允许驱动器采取的交流电流,并将其转换成可变频率的AC输出。这个过程有效地使驱动器提供基于所述期望的电动机的输出功率 - 以可变的频率和电压 - 减少浪涌电流和总的能量消耗。

通常情况下,交流驱动供电的交流电机是三相感应电机,而逆变驱动配置为三相电机供电的结果。在一些驱动系统中,电动机可能是单相感应或同步模型。然而,三相电机具有结构简单、无电刷和自动启动扭矩等优点,使其成为更受欢迎的选择。因此,大多数逆变器驱动器也与三相电机兼容。

ECM驱动器,VFDs和逆变器之间的区别

电子换向电机(ECM)驱动器,变频器和逆变器有时可以互换使用,以描述驱动器,提供可变功率的电机。由于命名约定和功能上的重叠,这些术语被合并在一起。然而,这三者是完全不同的组件,只能在特定的系统和环境下工作。

ECM驱动器提供可变电压和频率的三相感应电动机,如变频器。不像VFDs,这个电机是直流模型。ECM驱动器的输出电流为直流匹配和电子上也是不同的与交流驱动器,如变频器相比。

另一方面,逆变器单独只能将电流从直流转换为交流。然而,术语“逆变器”也可以指VFD或交流逆变器驱动器,这取决于上下文。如果一个“逆变器”提供不同的功率到电机作为驱动系统的一部分,它很可能是一个交流逆变器驱动器。

交流变频驱动器的用途和优点

交流变频驱动器的用途和优点

交流逆变器驱动提供的最大优势是延长了驱动系统元件的寿命,减少了能源的使用。

当一个交流电机启动一个直接在线驱动器,它可能收到多达8倍的电力需要启动电机。一个交流逆变器驱动器也可以启动一个交流电机在零电压,并逐步提高电机的速度。限制涌流有助于提供更温和的启动。这种较低的启动电压可以延长电机寿命,减少对配电系统的压力,并减少总电力消耗-提供设备维修和总能源消耗的节省。

由于变频器可以调节输出电压和频率,它还可以控制电机的运行速度和转矩。控制转矩有助于防止电机在卡死或过载情况下烧坏。可变的运行速度使操作技术人员能够更好地控制驱动传递给电机的能量——再次,允许他们减少总功耗。

交流变频器驱动常见问题的排除

当交流逆变器脱机或无法向电机供电时,并不一定意味着驱动器已经死亡。通常,您不需要更换驱动器就可以解决问题。如果可以,一个好的地方开始是您的交流逆变器驱动器的控制器显示。电子控制器收集电压、电流、操作温度和潜在内部故障的数据。控制器显示的信息在诊断驱动器的问题时可以是一个主要的帮助-如过热或线路故障。

如果这些信息不能帮助您诊断问题,那么检查常见问题区域——比如驱动器接线和连接——是一个很好的下一步。

交流驱动有时也会导致一种类型的损坏电机称为电动开槽- 引起的电加工电机轴承均匀地间隔开的凹坑。当轴电流通过一台电机的轴承去地里它发生。取决于损伤的严重性,轴承可能看起来具有磨砂纹理或可见的点蚀。随着越来越多的极端凹槽,均匀间隔开的凹槽可以是可见的。

这个凹槽有时时引起的AC驱动器的电流从一个电机的轴到其轴承。从轴承绝缘轴可以减轻这种损伤。还轴接地可以帮助防止开槽。

这个问题也可能是由于不正确的焊接,连接电机轴与地面路径。然而,这是值得检查的驱动系统,如果您注意到这种损坏的电机与交流逆变器驱动器。

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