Как опытный поставщик трехфазных переменных частот частотных дисков (VFD), я воочию стал свидетелем ключевой роли, которую эти устройства играют в современных промышленных и коммерческих приложениях. Понимание выходных сигналов трехфазного VFD имеет решающее значение для всех, кто участвует в выборе, установке или обслуживании этих систем. В этом сообщении в блоге я углубляюсь в тонкости этих форм волн, их значимости и то, как они относятся к производительности наших продуктов.
Основные принципы трехфазных VFD
Прежде чем исследовать выходные формы волн, давайте кратко рассмотрим основные принципы трехфазных VFD. VFD - это электронное устройство, которое управляет скоростью двигателя переменного тока, варьируя частоту и напряжение питания, предоставленной ему. Это достигается за счет процесса, называемого преобразованием мощности, который обычно включает в себя три основных этапа: исправление, фильтрация шины постоянного тока и инверсия.
Стадия выпрямления преобразует входящую мощность переменного тока в мощность постоянного тока. Обычно это делается с использованием выпрямителя диодного моста, который позволяет току течь только в одном направлении. Мощность постоянного тока затем фильтруется конденсатором или индуктором для сглаживания любых пульсов и обеспечения стабильного напряжения постоянного тока. Наконец, этап инверсии преобразует мощность постоянного тока обратно в мощность переменного тока с переменной частотой и напряжением. Это достигается с использованием биполярных транзисторов (IGBT) с изолированным воротом или других устройств с полупроводниками.
Выходные сигналы трехфазного VFD
Выходные формы волны трехфазного VFD обычно представляют собой три синусоидальные формы волны, которые находятся в 120 градусов из фазы друг с другом. Эти формы волны генерируются стадией инвертора VFD и используются для управления двигателем переменного тока. Форма и характеристики этих сигналов могут оказать существенное влияние на производительность двигателя и общей системы.
Синусоидальная форма волны
Идеальная выходная форма волны трехфазного VFD является чистой синусоидальной формой волны. Синусоидальная форма волны имеет гладкую, непрерывную форму, которая очень напоминает естественную форму волны мощности переменного тока. Этот тип формы волны является предпочтительным, потому что он минимизирует гармонические искажения, уменьшает потери двигателя и повышает эффективность двигателя.
На практике, однако, трудно сгенерировать чистую синусоидальную форму волны из -за ограничений полупроводниковых устройств Power и алгоритмов управления, используемых в VFD. В результате выходная форма волны VFD обычно содержит некоторое количество гармонических искажений. Гармоники - это нежелательные частоты, которые являются множеством фундаментальной частоты формы волны. Эти гармоники могут вызвать различные проблемы, включая перегрев двигателя, повышенное электромагнитное помехи (EMI) и снижение качества мощности.
Форма волны ширины ширины импульса (ШИМ)
Чтобы уменьшить гармонические искажения и улучшить качество выходной формы волны, большинство трехфазных VFD используют метод, называемую модуляцией ширины импульса (ШИМ). ШИМ - это метод управления средним напряжением формы волны путем изменения ширины импульсов. В форме волны ШИМ выходное напряжение включается и выключается на высокой частоте, обычно в диапазоне от 2 до 20 кГц. Ширина импульсов корректируется для управления средним напряжением формы волны.
Используя ШИМ, VFD может генерировать форму волны, которая внимательно приближает синусоидальную форму волны. Высокочастотное переключение выходного напряжения помогает сгладить форму волны и уменьшить гармонические искажения. Тем не менее, PWM также вводит некоторые новые проблемы, такие как увеличение EMI и более высокие потери переключения в устройствах полупроводниковых устройств Power.
Космическая векторная модуляция (SVM) форма волны
Другим методом, который обычно используется в трехфазных VFD, является пространственная векторная модуляция (SVM). SVM-более продвинутая форма ШИМ, которая использует трехмерный вектор пространства для представления трехфазных выходных напряжений. Используя SVM, VFD может генерировать форму волны, которая имеет еще более низкое гармоническое искажение и лучшее качество мощности, чем традиционная форма волны ШИМ.
SVM работает, разделяя пространство трехфазного напряжения на несколько секторов и выбрав соответствующие состояния переключения IGBT для генерации желаемого выходного напряжения. Состояния переключения выбираются на основе положения вектора эталонного напряжения в пространстве напряжения. Это позволяет VFD генерировать форму волны, которая внимательно следует за вектором эталонного напряжения и сводит к минимуму гармонические искажения.
Важность выходных сигналов в трехфазных VFD
Выходные сигналы трехфазного VFD играют решающую роль в производительности и надежности двигателя и общей системы. Вот некоторые из ключевых причин, почему выходные сигналы важны:
Моторная производительность
Качество выходной формы волны может оказать существенное влияние на производительность двигателя. Чистая синусоидальная форма волны или форма волны с низким гармоническим искажением может снизить потери двигателя, повысить эффективность и продлить срок службы двигателя. С другой стороны, форма волны с высоким гармоническим искажением может вызвать перегрев двигателя, увеличение вибрации и снижение момента крутящего момента.
Качество электроэнергии
Выходные сигналы трехфазного VFD также могут влиять на качество питания электрической системы. Гармоники, генерируемые VFD, могут вызвать искажение напряжения, увеличение нейтрального тока и помехи с другим электрическим оборудованием. Используя VFD с низкой гармонической выходной формой волны, качество мощности системы может быть улучшено, и риск проблем с электрическими проблемами может быть уменьшен.
Электромагнитная совместимость (EMC)
Выходные сигналы трехфазного VFD также могут генерировать электромагнитные интерференции (EMI), которые могут повлиять на работу другого электрического оборудования. Используя VFD с низкой выходной формой волны EMI, риск EMI может быть снижен, а электромагнитная совместимость (EMC) системы может быть улучшена.
Наши трехфазные продукты VFD
В нашей компании мы предлагаем широкий спектр трехфазных VFD, которые предназначены для удовлетворения разнообразных потребностей наших клиентов. Наши VFD доступны в различных рейтингах мощности, уровнях напряжения и вариантах управления, и подходят для различных приложений, включая660V-690V VFDВ1,5 кВт VFD, иВентилятор насос VFDПолем
Наши VFD оснащены расширенными алгоритмами управления и устройствами для полупроводников Power, которые позволяют нам генерировать высококачественные выходные сигналы с низким гармоническим искажением. Мы используем современные методы PWM и SVM, чтобы гарантировать, что наши VFD обеспечивают плавную, эффективную и надежную работу. Кроме того, наши VFD предназначены для соответствия самым высоким стандартам электромагнитной совместимости (EMC) и качества электроэнергии, обеспечивая их использование в широком диапазоне электрических систем, не вызывая помех или других проблем.
Свяжитесь с нами для покупки и консультации
Если вы заинтересованы в том, чтобы узнать больше о наших трехфазных VFD или у вас есть какие -либо вопросы о выходных сигналах или других технических аспектах наших продуктов, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам. Наша команда опытных инженеров и сотрудников технической поддержки доступна, чтобы предоставить вам подробную информацию, техническую помощь и индивидуальные решения для удовлетворения ваших конкретных потребностей.
Мы считаем, что наши трехфазные VFD предлагают наилучшую комбинацию производительности, надежности и стоимости на рынке. Ищете ли вы VFD для небольшого промышленного приложения или крупного коммерческого проекта, у нас есть опыт и продукты для удовлетворения ваших требований. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать дискуссию о вашем проекте и о том, как наши VFD могут помочь вам достичь ваших целей.
Ссылки
- Boldea, I. & Nasar, SA (1999). Электрические диски: концепции, применения и схемы управления. CRC Press.
- Кришнан Р. (2001). Электродвигатели: моделирование, анализ и контроль. Прентис Холл.
- Мохан, Н., Undeland, TM, & Robbins, WP (2012). Силовая электроника: преобразователи, приложения и дизайн. Уайли.