交流变频驱动
当你需要驱动电源到一个交流(AC)电机,你有几个选择。一些技术人员和设计师可能会选择简单的交流驱动器。这是一些最简单的驱动器可用,但他们提供较少的控制电机的速度,并可能使系统的节能比它可能。
工程师和技术人员也可以使用更先进的驱动器——如交流逆变器驱动器——来调节交付给电机的功率,无论是在启动时还是在运行时。
本指南将涵盖交流逆变器驱动器的基本知识-它们是什么,它们不是什么,它们提供什么好处,以及使用哪些常见的故障排除策略。
什么是交流逆变器驱动?
交流变频器驱动器-也被称为变频驱动器(vfd),变频器,交流驱动器和微驱动器,在其他名称中-是用于驱动系统的电机驱动器,通过改变交付给电机的频率和电压来控制交流电机的速度和转矩。
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器。然后驱动调节电流,将交流电转换为直流电,从而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-一个输入转换器,一个滤波器和一个输出逆变器:
- 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。将其转换为直流允许驱动器调整输出到发动机的电压。
- 过滤器:直流滤波器提供电压平滑,滤除噪声和潜在的高频电流损害。
- 逆变器: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变回交流电流。在这里转换允许驱动器调整电流的频率交付给发动机。
这三种元件一起使驱动器获得交流电流,并将其转换为变频交流输出。这一过程有效地使驱动器能够根据所需的电机输出提供功率——具有可变频率和电压——减少涌流和整体能耗。
通常,交流驱动电源的交流电机是三相感应电机,因此,逆变器驱动器配置为三相电机供电。在一些驱动系统中,电机可能是单相感应或同步模式。然而,三相电机提供的优点-简单的结构,缺乏刷和自启动扭矩-使他们更受欢迎的选择。因此,大多数逆变器驱动也与三相电机兼容。
ECM驱动器、vfd和逆变器的区别
电子换向电机(ECM)驱动器,vfd和逆变器有时可以互换用来描述为电机提供可变功率的驱动器。由于命名约定和功能的重叠,这些术语彼此合并在一起。然而,这三个完全不同的组件只能在特定的系统和环境中工作。
ECM驱动为三相感应电机提供可变电压和频率,就像变频调速。不像vfd,这个电机是一个直流模型。ECM驱动器的输出电流是直流的,以匹配和在电子上也是不同的与交流驱动器相比,如VFD。
另一方面,单独的逆变器只能将直流电流转换为交流电流。然而,根据上下文的不同,术语“逆变器”也可以指变频调速或交流逆变器驱动器。如果一个“逆变器”提供不同的功率电机作为驱动系统的一部分,它可能是一个交流逆变器驱动器。
交流逆变器驱动器的用途和好处
交流逆变器驱动提供的最显著的优点是延长驱动系统组件的寿命和减少能源使用。
当交流电机通过直接在线驱动启动时,它可能会收到多达8倍的启动电机所需的全部功率。交流逆变器驱动也可以在零电压下启动交流电机,并逐渐使电机达到速度。限制涌流有助于提供一个温和的启动。这种较低的启动电压可以延长电机寿命,减少配电系统的压力,并降低整体功耗——节省设备维修和总能耗。
由于变频调速可以调节输出电压和频率,因此也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烧坏的情况下,堵塞或过载发生。可变的操作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,从而再次降低总功耗。
常见交流逆变器驱动故障处理
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你的交流逆变器驱动器的控制器显示。电子控制器收集有关电压、电流、操作温度和潜在内部故障的数据。控制器显示信息可以在诊断驱动器问题时提供重要帮助,如过热或接线故障。
如果这些信息不能帮助您诊断问题,那么检查常见的问题区域—比如驱动器连接和连接—是很好的下一步。
交流驱动器有时也会对电动机造成一种损坏电动开槽-电机轴承上因电加工而产生的均匀间距的凹坑。当轴电流通过电机的轴承到达地面时,就会发生这种情况。根据损坏的严重程度,轴承可能出现磨砂纹理或可见点蚀。随着更极端的凹槽,均匀间隔的沟槽可能是可见的。
当交流驱动的电流从电机的轴到轴承时,有时会产生这种凹槽。使轴与轴承绝缘可以减轻这种损害。轴接地也有助于防止槽。
这个问题也可能是由于焊接不当,连接电机轴与地面路径。然而,这是值得检查的驱动系统,如果你注意到这种损坏的电机与交流逆变器驱动。
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