Като подправен доставчик на трифазни променливи честотни дискове (VFDS), бях свидетел от първа ръка на основната роля, която тези устройства играят в съвременните индустриални и търговски приложения. Разбирането на изходните вълнови форми на трифазен VFD е от решаващо значение за всеки, участващ в подбора, инсталирането или поддръжката на тези системи. В тази публикация в блога ще се задълбоча в тънкостите на тези вълнови форми, тяхното значение и как те се отнасят до работата на нашите продукти.
Основни принципи на три фазови VFD
Преди да проучим изходните форми на вълната, нека разгледаме накратко основните принципи на три фазови VFD. VFD е електронно устройство, което контролира скоростта на променлив мотор, като променя честотата и напрежението на захранваната към него. Това се постига чрез процес, наречен преобразуване на мощността, който обикновено включва три основни етапа: коригиране, филтриране на постоянната шина и инверсия.
Етапът на коригиране преобразува входящата променлива мощност в постоянен ток. Това обикновено се прави с помощта на диоден мостов изправител, който позволява на тока да тече само в една посока. След това DC мощността се филтрира от кондензатор или индуктор за изглаждане на всяка пулсация и осигуряване на стабилно постояннотоково напрежение. И накрая, етапът на инверсия преобразува DC захранването обратно в променлива мощност с променлива честота и напрежение. Това се осъществява с помощта на биполярни транзистори с изолирана порта (IGBTS) или други устройства за полупроводници за захранване.
Изходни вълнови форми на трифазен VFD
Изходните вълнови форми на трифазен VFD обикновено са три синусоидални форми на вълни, които са на 120 градуса извън фаза помежду си. Тези вълнови форми се генерират от инверторния етап на VFD и се използват за задвижване на променливотоковия двигател. Формата и характеристиките на тези форми на вълната могат да окажат значително влияние върху работата на двигателя и общата система.
Синусоидална форма на вълната
Идеалната форма на изходна вълна на трифазна VFD е чиста синусоидална форма на вълната. Синусоидалната форма на вълната има гладка, непрекъсната форма, която много наподобява естествената форма на вълна на променливотоковата мощност. Този тип форма на вълната е предпочитан, тъй като минимизира хармоничното изкривяване, намалява загубите на двигателя и подобрява ефективността на двигателя.
На практика обаче е трудно да се генерира чиста синусоидална форма на вълната поради ограниченията на силовите полупроводникови устройства и алгоритмите за управление, използвани в VFD. В резултат на това формата на изходната вълна на VFD обикновено съдържа известно количество хармонично изкривяване. Хармониците са нежелани честоти, които са кратни на основната честота на формата на вълната. Тези хармоници могат да причинят различни проблеми, включително прегряване на двигателя, повишени електромагнитни смущения (EMI) и намалено качество на мощността.
Импулсна ширина модулация (PWM) вълнова форма
За да намалят хармоничните изкривявания и да подобрят качеството на формата на изходната вълна, повечето три фазови VFDs използват техника, наречена модулация на импулсна ширина (PWM). PWM е метод за контрол на средното напрежение на формата на вълната чрез промяна на ширината на импулсите. В PWM формата на вълната изходното напрежение се включва и изключва с висока честота, обикновено в диапазона от 2 до 20 kHz. Ширината на импулсите се регулира, за да се контролира средното напрежение на формата на вълната.
Използвайки PWM, VFD може да генерира форма на вълната, която тясно приближава синусоидална форма на вълната. Високочестотното превключване на изходното напрежение помага за изглаждане на формата на вълната и намаляване на хармоничното изкривяване. Въпреки това, PWM също така въвежда някои нови предизвикателства, като увеличени EMI и по -високи загуби на превключване в устройствата за полупроводникови мощност.
Космическа векторна модулация (SVM) вълнова форма
Друга техника, която обикновено се използва в три фаза VFDS, е модулирането на космическия вектор (SVM). SVM е по-напреднала форма на PWM, която използва триизмерен космически вектор, за да представи трифазните изходни напрежения. Използвайки SVM, VFD може да генерира форма на вълната, която има дори по -ниско хармонично изкривяване и по -добро качество на мощността от традиционната PWM форма на вълната.
SVM работи, като разделя трифазното напрежение на редица сектори и избира съответните състояния на превключване на IGBTS за генериране на желаното изходно напрежение. Състоянието на превключване се избират въз основа на позицията на референтния вектор на напрежението в пространството на напрежението. Това позволява на VFD да генерира форма на вълната, която отблизо следва референтния вектор на напрежението и свежда до минимум хармоничните изкривявания.
Значение на изходните форми на вълната в три фаза VFDS
Изходните вълнови форми на три фаза VFD играят решаваща роля за производителността и надеждността на двигателя и общата система. Ето някои от основните причини, поради които изходните форми на вълни са важни:
Производителност на двигателя
Качеството на изходната форма на вълната може да окаже значително влияние върху работата на двигателя. Чистата синусоидална форма на вълната или форма на вълната с ниско хармонично изкривяване може да намали загубите на двигателя, да подобри ефективността и да удължи живота на двигателя. От друга страна, формата на вълната с високо хармонично изкривяване може да причини прегряване на двигателя, повишена вибрация и намален изход на въртящия момент.
Качество на мощността
Изходните вълнови форми на трифазен VFD също могат да повлияят на качеството на мощността на електрическата система. Хармониците, генерирани от VFD, могат да причинят изкривяване на напрежението, повишен неутрален ток и смущения в друго електрическо оборудване. Използвайки VFD с ниска хармонична форма на изходна вълна, качеството на мощността на системата може да бъде подобрено и рискът от електрически проблеми може да бъде намален.
Електромагнитна съвместимост (EMC)
Изходните вълнови форми на трифазен VFD могат също да генерират електромагнитни смущения (EMI), които могат да повлияят на работата на друго електрическо оборудване. Използвайки VFD с ниска изходна форма на EMI, рискът от EMI може да бъде намален и електромагнитната съвместимост (EMC) на системата може да бъде подобрена.
Нашите трифазни VFD продукти
В нашата компания ние предлагаме широк спектър от три фазови VFD, които са предназначени да отговорят на разнообразните нужди на нашите клиенти. Нашите VFD се предлагат в различни оценки на мощността, нива на напрежение и опции за контрол и са подходящи за различни приложения, включително660V-690V VFD,1.5kW VFDиВентилаторна помпа VFD.
Нашите VFD са оборудвани с усъвършенствани алгоритми за управление и полупроводникови устройства за захранване, които ни позволяват да генерираме висококачествени изходни вълнови форми с ниско хармонично изкривяване. Ние използваме най-съвременните PWM и SVM техники, за да гарантираме, че нашите VFD осигуряват гладка, ефективна и надеждна работа. В допълнение, нашите VFD са проектирани да отговарят на най -високите стандарти за електромагнитна съвместимост (EMC) и качеството на мощността, като гарантират, че те могат да бъдат използвани в широк спектър от електрически системи, без да причиняват смущения или други проблеми.
Свържете се с нас за закупуване и консултации
Ако се интересувате да научите повече за нашите трифазни VFD или да имате въпроси относно изходните форми на вълни или други технически аспекти на нашите продукти, моля, не се колебайте да се свържете с нас. Нашият екип от опитни инженери и персонал за техническа поддръжка е на разположение, за да ви предостави подробна информация, техническа помощ и персонализирани решения, за да отговори на вашите специфични нужди.
Вярваме, че нашите трифазни VFD предлагат най -добрата комбинация от производителност, надеждност и стойност на пазара. Независимо дали търсите VFD за малко индустриално приложение или голям търговски проект, ние разполагаме с експертния опит и продуктите, които да отговарят на вашите изисквания. Свържете се с нас днес, за да започнете дискусия за вашия проект и как нашите VFD могат да ви помогнат да постигнете целите си.
ЛИТЕРАТУРА
- Boldea, I., & Nasar, SA (1999). Електрически дискове: концепции, приложения и схеми за управление. CRC Press.
- Krishnan, R. (2001). Електрически двигатели: моделиране, анализ и контрол. Prentice Hall.
- Mohan, N., Undeland, TM, & Robbins, WP (2012). Power Electronics: Преобразуватели, приложения и дизайн. Уайли.