NIEUWS

Sinds de komst van automatische inductiemotoren bestaat de omvormer in de vorm van alternatoren.Voor de komst van de hogesnelheidstransistoren, dit was een van de belangrijkste manieren om de snelheid van een motor te veranderen, maar omdat de generator snelheid verminderde de uitgangsfrequentie in plaats van de spanning, de frequentie verandering was beperkt.

Laten we eens kijken naar de componenten van de omvormer en zien hoe ze samenwerken om de frequentie en de motor snelheid te veranderen.

01 Invertercomponent - rechtgever

Aangezien het moeilijk is om de frequentie van de AC sinusgolf in de AC-modus te veranderen, is de eerste taak van de omvormer om de golfvorm om te zetten in DC.Het eerste onderdeel van alle frequentieomzetters is een apparaat dat een rechtgever of omzetter wordt genoemd, zoals hieronder weergegeven:

Een rechtlijningscircuit zet wisselstroom om in gelijkstroom en werkt ongeveer op dezelfde manier als een batterijoplader of een booglassen.Het gebruikt een diode brug om de AC sinusgolf te beperken om te bewegen in slechts één richtingHet resultaat is dat de volledig gerectificeerde AC-golfvorm door het DC-circuit wordt geïnterpreteerd als een lokale DC-golfvorm.Een driefasige omvormer neemt drie afzonderlijke wisselstroominvoerfasen en zet ze om in een enkele gelijkstroomuitgang.

De meeste driefasige omvormers kunnen ook een eenfasige (230V of 460V) voedingsbron accepteren, maar omdat er slechts twee ingangstakken zijn, kan de in- en uitgangspunt van de in- en uitgangspunt van de in- en uitgangspunt van de in- en uitgangspunt worden gebruikt.de omvormeruitgang (HP) moet worden verlaagd omdat de gegenereerde gelijkstroom evenredig wordt verminderdAan de andere kant maakt een echte eenfasige omvormer (de eenfasige omvormer die een eenfasige motor bestuurt) gebruik van een eenfasige ingang en produceert een gelijkstroomuitgang die evenredig is aan de ingang.

Bij variabele snelheid worden driefasemotoren om twee redenen vaker gebruikt dan eenfasemotorcomponenten.aan de andere kant, vereisen meestal een externe ingreep om te beginnen draaien.

02 Invertercomponenten - gelijkstroombus

Het tweede onderdeel van de gelijkstroombus (vertoond door de gelijkstroombus in de figuur) is niet in alle omzetters zichtbaar omdat het de frequentiekonversie niet rechtstreeks beïnvloedt.het is altijd aanwezig in hoge kwaliteit algemene besturingenDe gelijkstroombus gebruikt condensatoren en inductoren om de wisselstroom "golfspanning" in de omgezette gelijkstroom en vervolgens in de omvormersectie te filteren.Het bevat ook een filter dat harmonische vervorming blokkeert en kan worden teruggegeven aan de inverter stroomtoevoerVoor het voltooien van dit proces zijn oudere omvormers en afzonderlijke lijnfilters nodig.

03 Inverteronderdelen - Inverters

Aan de rechterzijde van de afbeelding zijn de "binnenkranen" van de omvormer (in de omvormer weergegeven).De omvormer maakt gebruik van drie sets van high-speed switching transistors (vertoond in de IGBT) om een DC "puls" te creëren die alle drie de fasen van de AC sinusgolf simuleertDeze pulsen bepalen niet alleen de spanning van de golf, maar ook de frequentie ervan.Moderne omvormers gebruiken een techniek genaamd "impulsbreedte-modulatie" (PWM) om spanning en frequentie te regelen.

Dan hebben we het over de IGBT, wat staat voor "geïsoleerde poort bipolaire transistor", dat is de schakel (of puls) component van de omvormer.Transistors (in plaats van vacuümbuizen) vervullen twee functies in onze elektronische wereldHet kan fungeren als een versterker zoals een versterker en het signaal vergroten, of het kan fungeren als een schakelaar door eenvoudig het signaal aan en uit te zetten.De IGBT is een moderne versie die hogere schakel snelheden (3000-16000 Hz) en verminderde warmteopwekking biedtEen hogere schakelingssnelheid kan de nauwkeurigheid van de simulatie van wisselstroomgolven verbeteren en het geluid van de motor verminderen.dus de frequentiekonverter heeft een kleinere voetafdruk.

04 PWM-golfvorm van de omvormer

De onderstaande figuur toont de golfvorm die wordt geproduceerd door een omvormer met een PWM-omvormer in vergelijking met een echte AC-sinusgolf.De omvormer uitgang bestaat uit een reeks van rechthoekige pulsen met een vaste hoogte en verstelbare breedteIn dit specifieke geval zijn er drie sets pulsen - een brede set in het midden en een smalle set aan het begin en het einde van de positieve en negatieve delen van de wisselstroomcyclus.

De som van de gebieden van de pulsen is gelijk aan de effectieve spanning van de werkelijke wisselstroomgolf.Als je de pulsen boven (of onder) de echte AC golfvorm zou uitsnijden en de lege ruimte onder de curve ermee zou vullenHet is op deze manier dat de omvormer de spanning van de motor kan regelen.

De som van de pulsbreedten en de lege breedten tussen hen bepaalt de frequentie van de golfvorm die door de motor wordt gezien (vandaar PWM of pulsbreedte modulatie).er zijn geen gaten), zal de frequentie nog steeds correct zijn, maar de spanning zal veel groter zijn dan een echte AC sinusgolf.De frequentieomzetter verandert de hoogte en breedte van de puls en de breedte van de lege ruimte tussen hen.

Sommigen vragen zich misschien af hoe deze "valse" wisselstroom (eigenlijk stroomstroom) een wisselstroominductiemotor doet draaien.Heb je een wisselstroom nodig om de stroom in de rotor van een motor en het bijbehorende magnetisch veld te "voelen"?Dan zal AC natuurlijk inductie veroorzaken, omdat het voortdurend van richting verandert, aan de andere kant zal DC niet normaal werken zodra het circuit is geactiveerd.

Voor de oudere autoontstekingssystemen (voor de solid state ontsteking) waren er vroeger een aantal punten in de distributeur.Het doel van deze punten is om te "pulseren" van de batterij naar de spoel (transformer)Dit veroorzaakt een elektrische lading in de spoel, die vervolgens de spanning verhoogt tot een niveau dat de vonk kan ontsteken.De brede gelijkstroompulsen die in de bovenstaande figuur te zien zijn zijn eigenlijk samengesteld uit honderden individuele pulsen, en deze aan- en uitschakelbeweging van de omvormeruitgang zorgt ervoor dat dit gebeurt door DC-inductie.

05 Effectieve spanning

Een factor die wisselstroom gecompliceerd maakt is dat het constant de spanning verandert, van nul naar een maximale positieve spanning, dan terug naar nul, dan naar een maximale negatieve spanning,en dan weer terug naar nul.. Hoe kan de werkelijke spanning die op het circuit wordt toegepast worden bepaald? De onderstaande illustratie is een 60Hz, 120V sinusgolf. Merk echter op dat de piekspanning 170V is.Hoe kunnen we het een 120V golf noemen?

In één cyclus begint het bij 0V, stijgt tot 170V, en daalt dan weer tot 0. Het gaat door tot -170 en stijgt dan weer tot 0.De oppervlakte van de oorspronkelijke groene rechthoek met de bovengrens bij 120V is gelijk aan de som van de oppervlakten van de positieve en negatieve delen van de curveDus 120V is het gemiddelde?

Als je de gemiddelde van alle spanningswaarden op elk punt in de cyclus zou maken, zou het resultaat ongeveer 108V zijn, dus het kan niet het antwoord zijn.Het heeft te maken met wat we de "effectieve spanning" noemen. "

Als u de warmte zou meten die wordt gegenereerd door de gelijkstroom die door de weerstand stroomt, zou u merken dat deze groter is dan de warmte die wordt gegenereerd door de gelijkwaardige wisselstroom.Dit komt doordat wisselstroom gedurende de hele cyclus geen constante waarde behoudt.Als in het laboratorium, onder gecontroleerde omstandigheden, wordt geconstateerd dat een bepaalde gelijkstroom een 100 graden toename van de warmte produceert, zal het AC-equivalent een 70 produceren.7 graden stijging of 70Dus de effectieve waarde van AC is 70,7% van DC.Het is ook te zien dat de effectieve waarde van de wisselspanning gelijk is aan de vierkantswortel van de som van de vierkantsspanningen van de eerste helft van de curve.

Als de piekspanning 1 is en de individuele spanningen van 0 graden tot 180 graden moeten worden gemeten, is de effectieve spanning de piekspanning van 0-707,0.707 maal de piekspanning van 170 in de figuur is gelijk aan 120VDeze effectieve spanning staat ook bekend als de wortel gemiddelde vierkant of RMS-spanning. Daarom is de piekspanning altijd 1,414 van de effectieve spanning.De 230V wisselstroom heeft een piekspanning van 325V terwijl de 460 een piekspanning van 650V heeft.

Naast de frequentieveranderingen moet de omvormer ook de spanning wijzigen, zelfs als de spanning onafhankelijk is van de werkingssnelheid van de wisselstroommotor.

Het diagram toont twee 460V AC sinusgolven. Rood is een 60hz curve, blauw is 50hz. Beide hebben een piekspanning van 650V, maar 50hz is veel breder.Je kunt gemakkelijk zien dat het gebied binnen de eerste helft van de 50Hz curve (0-10ms) groter is dan de eerste helft van de 60hz curve (0-8Bovendien, aangezien het gebied onder de curve evenredig is met de effectieve spanning, is de effectieve spanning hoger.de toename van de effectieve spanning wordt dramatischer.

Als 460V-motoren bij deze hogere spanningen mogen werken, kan hun levensduur sterk worden verkort.de omvormer moet de "piekspanning" relatief tot de frequentie voortdurend veranderen om een constante effectieve spanning te behouden;Hoe lager de werkfrequentie, hoe lager de piekspanning, en omgekeerd.

U zou nu een goed begrip moeten hebben van hoe de omvormer werkt en hoe u de snelheid van de motor kunt regelen.De meeste aandrijvingen stellen de gebruiker in staat om de motor snelheid handmatig in te stellen met een multi-positie schakelaar of toetsenbord, of het proces automatiseren met behulp van sensoren (druk, doorstroming, temperatuur, niveau, enz.).