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高壓變頻器工作原理是什么

2016-04-02 瀏覽量 480

高壓變頻器工作原理是什么


[摘要]變頻器分為很多那種，按照不同的技術要求分為不同的產品，有高壓變頻器、風泵變頻器、工程變頻器、通用變頻器等。高壓變頻器是其中的一種。高壓變頻器的作用是它能夠利用半導體的作用

來將工頻電源轉換成家居電源等等的頻率。起作用優勢較大。隨著科技不斷的發展，變頻器的使用也越來越多，變頻器的技術也越來越成熟，變頻器收到廣泛的使用。很多人肯定很迷茫，變頻器是怎么

工作的？別擔心下面由小安為大家講解一下關于變頻器的工作原理。


高壓變頻器是什么？
如何區別高低壓變頻器，高壓變頻器是指根據輸入電壓等級來區別的。一般來說 電壓6KV、10KV以上算是高壓變頻器，1140V、3300V一般說是中壓（有些人也把這叫高壓），380V、480V、660V電壓等級

的一般叫做低壓變頻器。以上可以清楚的看到高低壓變頻器的區別分類在哪里了。


高壓變頻器工作原理是什么

變頻器工作原理的本質：包括交—交模式和交—直—交模式，輸入是交流，變成直流 再變成交流輸出，將工頻交流電通過整流變成直流電，然后再把直流電變成頻率、電壓、均可控的交流電。


高壓變頻器運行原理：?
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高壓變頻器的每個功率單元相當于一個三電平的二相輸出的低壓變頻器，通過疊加成為高壓三相交流電，變頻器中點與電動機中性點不連接，變頻器輸出實際上為線電壓，由A相和B相輸出電壓產生的UAB

輸出線電壓可達6000V，為25階梯波。如下圖所示，為輸出的線電壓和相電壓的階梯波形，UAB不僅具有正弦波形而且臺階數也成倍增加，因而諧波成分及dV/dt均較小。

1、高壓變頻器工作原理之調節方法
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2、泵類負載的流量調節方法及原理
? ?泵類負載通常以所輸送的液體流量為控制參數，為此，常采用閥門控制和轉速控制兩種方法。
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（1）閥門控制
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這種方法是借助改變出口閥門開度的大小來調節流量的。它是一種相沿已久的機械方法。閥門控制的實質是改變管道中流體阻力的大小來改變流量。因為泵的轉速不變，其揚程特性曲線H－Q保持不變。
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當閥門全開時，管阻特性曲線R1－Q與揚程特性曲線H－Q相交于點A，流量為Qa，泵出口壓頭為Ha。若關小閥門，管阻特性曲線變為R2－Q，它與揚程特性曲線H－Q的交點移到點B，此時流量為Qb，泵出口

壓頭升高到Hb。則壓頭的升高量為：ΔHb=Hb-Ha。于是產生了陰線部分所示的能量損失：ΔPb=ΔHb×Qb 。
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（2）轉速控制
?
借助改變泵的轉速來調節流量，這是一種先進的電子控制方法。轉速控制的實質是通過改變所輸送液體的能量來改變流量。因為只是轉速變化，閥門的開度不變，如圖2所示，管阻特性曲線R1－Q也就維

持不變。額定轉速時的揚程特性曲線Ha－Q與管阻特性曲線相交于點A，流量為Qa，出口揚程為Ha。
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當轉速降低時，揚程特性曲線變為Hc－Q，它與管阻特性曲線R1－Q的交點將下移到C，流變為為Qc 。此時，假設將流量Qc控制為閥門控制方式下的流量Qb，則泵的出口壓頭將降低到Hc。因此，與閥門控

制方式相比壓頭降低了：ΔHc=Ha-Hc。據此可節約能量為：ΔPc=ΔHc×Qb。與閥門控制方式相比，其節約的能量為：P=ΔPb+ΔPc=(ΔHb－ΔHc)×Qb。
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將這兩種方法相比較可見，在流量相同的情況下，轉速控制避免了閥門控制下因壓頭的升高和管阻增大所帶來的能量損失。在流量減小時，轉速控制使壓頭反而大幅度降低，所以它只需要一個比閥門控

制小得多的，得以充分利用的功率損耗。
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3、高壓變頻器工作原理之效率分析
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? ? ? 泵機在變速下的效率分析
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? ? ? 隨著轉速的降低，泵的率區段將向左方移動。這說明，轉速控制方式在低速小流量時，仍可使泵機率運行。
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? ? ? 在變頻狀態下供水方式的研究
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? ? ? 在由多點、多泵站構成的供水系統中，需對泵站出口的壓頭進行控制，以便與管網系統適配，達到更好的系統性能指標，這可以分為恒壓供水、變壓供水和分時段變壓供水。
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4、高壓變頻器工作原理之恒壓供水
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? ? ? 使泵站出口壓頭維持不變，是該系統控制的目標。在圖4中，給定出口壓頭為Hg。
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? ? ? 當流量Q變動時，因轉速變化導致揚程特性H1－Q上下移動，泵的工作點將在H=Hg線上作水平移動（A、B、C、D）。這雖然滿足了流量的要求，但因為管阻特性R變陡，造成了能量浪費。
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? ? ? 恒壓供水系統實施比較方便，易于和多泵站供水的中、大型管網系統相協調，具有一定的通用性，和實用性，所以有些裝備調速泵機的自來水廠樂于采用此法，在恒壓控制方式下，因泵站出口處

的壓頭維持不變，使泵并聯特性與負載的實際特性之間有一定的差距，節能效果不如變壓供水系統。
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變壓供水方式
?為了節約能量，應盡量使出口壓頭隨著流量的減小而降低(至少不能升高)，此時可采用泵站出口端“變壓供水”方式，如圖5所示。在圖中，因轉速下降時揚程特性下移，與管阻特性R1－Q相交于

點C，流量從Qa減小到Qc（設流量Qc與恒壓控制時的QB相等）。變壓控制形成了較大的壓差 H=Hac，因而可節約如圖5陰線部分所示的能量。變壓供水因出口壓頭降低，抑制了管阻特性變化所贊成的損耗

及水泵的附加損耗，節能效果顯著。

小安總結

?通過分析，變頻器在泵類負載的調速過程中，是可以供水方式進行優化的，已達到更好的節電效果。
?以上便是關于高壓變頻器工作原理是什么的介紹，大家在了解的同時應該能夠更好地將之運用在工業上，從而更好地完善高壓變頻器。

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