Som en erfaren leverantör av trefasvariabla frekvensenheter (VFD) har jag bevittnat första hand den avgörande roll som dessa enheter spelar i moderna industriella och kommersiella applikationer. Att förstå utgångsvågformerna för en trefas VFD är avgörande för alla som är involverade i urvalet, installationen eller underhållet av dessa system. I det här blogginlägget kommer jag att fördjupa mig i dessa vågformer, deras betydelse och hur de relaterar till prestandan för våra produkter.
Grundläggande principer för tre fas VFD: er
Innan vi utforskar utgångsvågformerna, låt oss kort granska de grundläggande principerna för tre fas VFD: er. En VFD är en elektronisk anordning som styr hastigheten på en växelströmsmotor genom att variera frekvensen och spänningen på den som levereras till den. Detta uppnås genom en process som kallas kraftomvandling, som vanligtvis involverar tre huvudstadier: korrigering, DC -bussfiltrering och inversion.
Rättningssteget omvandlar den inkommande AC -kraften till DC -effekt. Detta görs vanligtvis med hjälp av en diodbro likriktare, vilket gör att strömmen bara kan flyta i en riktning. DC -effekten filtreras sedan av en kondensator eller en induktor för att jämna ut alla krusningar och ge en stabil likspänning. Slutligen omvandlar inversionssteget DC -effekten tillbaka till växelström med en variabel frekvens och spänning. Detta åstadkommes med hjälp av bipolära transistorer i isolerad gate (IGBTS) eller andra halvledarenheter.
Utgångsvågformer av en trefas VFD
Utgångsvågformerna för en trefas VFD är vanligtvis tre sinusformade vågformer som är 120 grader ur fas med varandra. Dessa vågformer genereras av växelriktarstadiet i VFD och används för att driva växelströmsmotorn. Formen och egenskaperna hos dessa vågformer kan ha en betydande inverkan på motorens och det övergripande systemets prestanda.
Sinusformulär
Den ideala utgångsvågformen för en trefas VFD är en ren sinusformad vågform. En sinusformad vågform har en smidig, kontinuerlig form som liknar den naturliga vågformen av växelström. Denna typ av vågform föredras eftersom den minimerar harmonisk distorsion, minskar motoriska förluster och förbättrar motorns effektivitet.
I praktiken är det emellertid svårt att generera en ren sinusformad vågform på grund av begränsningarna i krafthalvledarenheterna och kontrollalgoritmerna som används i VFD. Som ett resultat innehåller utgångsvågformen för en VFD vanligtvis en viss mängd harmonisk distorsion. Harmonics är oönskade frekvenser som är multiplar av vågformens grundfrekvens. Dessa harmonier kan orsaka olika problem, inklusive överhettning av motorn, ökad elektromagnetisk störning (EMI) och minskad effektkvalitet.
Pulsbreddmodulering (PWM) vågform
För att minska harmonisk distorsion och förbättra kvaliteten på utgångsvågformen använder de flesta tre fas VFD: er en teknik som kallas pulsbreddmodulering (PWM). PWM är en metod för att styra medelspänningen för en vågform genom att variera pulsens bredd. I en PWM -vågform är utgångsspänningen på och av på och av vid en hög frekvens, vanligtvis i intervallet 2 till 20 kHz. Pulsernas bredd justeras för att styra vågformens medelspänning.
Genom att använda PWM kan VFD generera en vågform som närmar sig en sinusformad vågform. Högfrekvensomkopplaren av utgångsspänningen hjälper till att jämna ut vågformen och minska harmonisk distorsion. Emellertid introducerar PWM också några nya utmaningar, till exempel ökade EMI och högre omkopplingsförluster i kraften Semiconductor -enheter.
Space Vector Modulation (SVM) vågform
En annan teknik som vanligtvis används i tre fas VFD: er är Space Vector Modulation (SVM). SVM är en mer avancerad form av PWM som använder en tredimensionell rymdvektor för att representera de trefasiga utgångsspänningarna. Genom att använda SVM kan VFD generera en vågform som har ännu lägre harmonisk distorsion och bättre effektkvalitet än en traditionell PWM -vågform.
SVM fungerar genom att dela trefasspänningsutrymmet i ett antal sektorer och välja lämpliga växlingstillstånd för IGBT: er för att generera den önskade utgångsspänningen. Växlingstillstånden väljs baserat på referensspänningsvektorns position i spänningsutrymmet. Detta gör att VFD kan generera en vågform som följer referensspänningsvektorns nära och minimerar harmonisk distorsion.
Betydelsen av utgångsvågformer i tre fas VFD: er
Utgångsvågformerna för en trefas VFD spelar en avgörande roll i motorens prestanda och tillförlitlighet och det övergripande systemet. Här är några av de viktigaste orsakerna till att utgångsvågformerna är viktiga:
Motorprestanda
Kvaliteten på utgångsvågformen kan ha en betydande inverkan på motorens prestanda. En ren sinusformad vågform eller en vågform med låg harmonisk distorsion kan minska motoriska förluster, förbättra effektiviteten och förlänga motorns livslängd. Å andra sidan kan en vågform med hög harmonisk distorsion orsaka överhettning av motorn, ökad vibration och minskad vridmomentutgång.
Kraftkvalitet
Utgångsvågformerna för en trefas VFD kan också påverka kraftkvaliteten för det elektriska systemet. Harmonics som genereras av VFD kan orsaka spänningsförvrängning, ökad neutral ström och störningar i annan elektrisk utrustning. Genom att använda en VFD med en låg harmonisk utgångsvågform kan systemets effektkvalitet förbättras och risken för elektriska problem kan minskas.
Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC)
Utgångsvågformerna för en trefas VFD kan också generera elektromagnetisk störning (EMI) som kan påverka driften av annan elektrisk utrustning. Genom att använda en VFD med en låg EMI -utgångsvågform kan risken för EMI minskas och systemets elektromagnetiska kompatibilitet (EMC) kan förbättras.
Våra trefas VFD -produkter
Hos vårt företag erbjuder vi ett brett utbud av tre fas VFD: er som är utformade för att tillgodose våra kunders olika behov. Våra VFD: er finns i olika kraftbetyg, spänningsnivåer och kontrollalternativ och är lämpliga för en mängd olika applikationer, inklusive660V-690V VFD,1,5 kW VFDochFläktpump VFD.
Våra VFD: er är utrustade med avancerade kontrollalgoritmer och kraft-halvledarenheter som gör att vi kan generera högkvalitativa utgångsvågformer med låg harmonisk distorsion. Vi använder toppmoderna PWM- och SVM-tekniker för att säkerställa att våra VFD: er ger smidig, effektiv och pålitlig drift. Dessutom är våra VFD: er utformade för att uppfylla de högsta standarderna för elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) och kraftkvalitet, vilket säkerställer att de kan användas i ett brett spektrum av elektriska system utan att orsaka störningar eller andra problem.
Kontakta oss för inköp och konsultation
Om du är intresserad av att lära dig mer om våra tre fas VFD: er eller har några frågor om utgångsvågformerna eller andra tekniska aspekter av våra produkter, tveka inte att kontakta oss. Vårt team av erfarna ingenjörer och teknisk supportpersonal är tillgänglig för att ge dig detaljerad information, teknisk hjälp och anpassade lösningar för att tillgodose dina specifika behov.
Vi tror att våra trefas VFD: er erbjuder den bästa kombinationen av prestanda, tillförlitlighet och värde på marknaden. Oavsett om du letar efter en VFD för en liten industriell applikation eller ett stort kommersiellt projekt, har vi expertis och produkter för att uppfylla dina krav. Kontakta oss idag för att starta en diskussion om ditt projekt och hur våra VFD: er kan hjälpa dig att uppnå dina mål.
Referenser
- BODEA, I., & NASAR, SA (1999). Elektriska enheter: koncept, applikationer och kontrollscheman. CRC Press.
- Krishnan, R. (2001). Elektriska motoriska enheter: Modellering, analys och kontroll. Prentice Hall.
- Mohan, N., Undeland, TM, & Robbins, WP (2012). Power Electronics: Converters, Applications and Design. Wiley.