Als erfahrener Lieferant von drei Phasenvariablenfrequenz -Laufwerken (VFDs) habe ich die entscheidende Rolle dieser Geräte in modernen industriellen und kommerziellen Anwendungen aus erster Hand beobachtet. Das Verständnis der Ausgangswellenformen einer Drei -Phase -VFD ist für alle, die an der Auswahl, Installation oder Wartung dieser Systeme beteiligt sind, von entscheidender Bedeutung. In diesem Blog -Beitrag werde ich mich mit den Feinheiten dieser Wellenformen, ihrer Bedeutung und ihrer Beziehung zur Leistung unserer Produkte befassen.
Grundprinzipien von drei Phasen -VFDs
Bevor wir die Ausgangswellenformen untersuchen, überprüfen wir kurz die Grundprinzipien von drei Phasen -VFDs. Ein VFD ist ein elektronisches Gerät, das die Geschwindigkeit eines Wechselstrommotors durch Variation der Frequenz und Spannung des ihm gelieferten Stroms steuert. Dies wird durch einen Prozess erreicht, der als Leistungsumwandlung bezeichnet wird und typischerweise drei Hauptstadien umfasst: Gleichberechtigung, DC -Busfilterung und Inversion.
Die Gleichberechtigungsstufe wandelt die eingehende Wechselstromleistung in DC -Leistung um. Dies geschieht normalerweise mit einem Diodenbrückengleichrichter, mit dem der Strom nur in eine Richtung fließen kann. Die DC -Leistung wird dann von einem Kondensator oder einem Induktor gefiltert, um alle Rippeln zu glätten und eine stabile Gleichspannung zu liefern. Schließlich wandelt die Inversionsstufe die Gleichstromleistung mit variabler Frequenz und Spannung wieder in Wechselstrom um. Dies wird unter Verwendung von bipolaren Transistoren (IGBTs) isoliertem Gate (IGBTs) oder anderer Halbleiter-Geräte für Leistungsstärke erreicht.
Ausgangswellenformen einer Drei -Phase -VFD
Die Ausgangswellenformen einer Dreiphasen -VFD sind typischerweise drei sinusförmige Wellenformen, die 120 Grad außerhalb der Phase miteinander sind. Diese Wellenformen werden durch die Wechselrichterstufe der VFD erzeugt und werden zum Anfahren des Wechselstrommotors verwendet. Die Form und Eigenschaften dieser Wellenformen können erhebliche Auswirkungen auf die Leistung des Motors und des Gesamtsystems haben.
Sinusförmige Wellenform
Die ideale Ausgangswellenform einer Dreiphasen -VFD ist eine reine sinusförmige Wellenform. Eine sinusförmige Wellenform hat eine glatte, kontinuierliche Form, die der natürlichen Wellenform der Wechselstromkraft stark ähnelt. Diese Art von Wellenform wird bevorzugt, da sie die harmonische Verzerrung minimiert, motorische Verluste verringert und die Effizienz des Motors verbessert.
In der Praxis ist es jedoch schwierig, aufgrund der Einschränkungen der im VFD verwendeten Kontrollalgorithmen eine reine sinusoide Wellenform zu erzeugen. Infolgedessen enthält die Ausgangswellenform eines VFD normalerweise eine gewisse harmonische Verzerrung. Harmonische sind unerwünschte Frequenzen, die ein Vielfaches der grundlegenden Frequenz der Wellenform sind. Diese Harmonischen können eine Vielzahl von Problemen verursachen, einschließlich einer Überhitzung des Motors, einer erhöhten elektromagnetischen Interferenz (EMI) und einer verringerten Leistungsqualität.
Pulsbreitenmodulation (PWM) Wellenform
Um die harmonische Verzerrung zu verringern und die Qualität der Ausgangswellenform zu verbessern, verwenden die meisten Dreiphasen -VFDs eine Technik, die als Pulsbreitenmodulation (PWM) bezeichnet wird. PWM ist eine Methode zur Steuerung der durchschnittlichen Spannung einer Wellenform, indem die Breite der Impulse variiert. In einer PWM -Wellenform wird die Ausgangsspannung bei hoher Frequenz ein- und ausgeschaltet, typischerweise im Bereich von 2 bis 20 kHz. Die Breite der Impulse wird eingestellt, um die durchschnittliche Spannung der Wellenform zu kontrollieren.
Durch die Verwendung von PWM kann die VFD eine Wellenform erzeugen, die sich einer sinusförmigen Wellenform eng annähert. Das Hochfrequenzwechsel der Ausgangsspannung trägt dazu bei, die Wellenform zu glätten und die harmonische Verzerrung zu verringern. PWM stellt jedoch auch einige neue Herausforderungen ein, wie z. B. erhöhte EMI und höhere Schaltverluste in den Leistungs -Halbleiter -Geräten.
Space Vector Modulation (SVM) Wellenform
Eine weitere Technik, die häufig in drei Phasen -VFDs verwendet wird, ist die Raumvektormodulation (SVM). SVM ist eine fortschrittlichere Form von PWM, die einen dreidimensionalen Raumvektor verwendet, um die dreiphasigen Ausgangsspannungen darzustellen. Durch die Verwendung von SVM kann die VFD eine Wellenform erzeugen, die sogar eine geringere harmonische Verzerrung und eine bessere Leistungsqualität aufweist als eine herkömmliche PWM -Wellenform.
SVM arbeitet durch Teilen des dreiphasigen Spannungsraums in eine Reihe von Sektoren und die Auswahl der entsprechenden Schaltzustände der IGBTs, um die gewünschte Ausgangsspannung zu erzeugen. Die Schaltzustände werden basierend auf der Position des Referenzspannungsvektors im Spannungsraum ausgewählt. Dies ermöglicht dem VFD, eine Wellenform zu erzeugen, die dem Referenzspannungsvektor genau folgt und die harmonische Verzerrung minimiert.
Bedeutung von Ausgangswellenformen in drei Phasen -VFDs
Die Ausgangswellenformen einer Drei -Phase -VFD spielen eine entscheidende Rolle bei der Leistung und Zuverlässigkeit des Motors und des Gesamtsystems. Hier sind einige der wichtigsten Gründe, warum die Ausgangswellenformen wichtig sind:
Motorische Leistung
Die Qualität der Ausgangswellenform kann einen erheblichen Einfluss auf die Leistung des Motors haben. Eine reine sinusförmige Wellenform oder eine Wellenform mit niedriger harmonischer Verzerrung kann motorische Verluste verringern, die Effizienz verbessern und die Lebensdauer des Motors verlängern. Andererseits kann eine Wellenform mit hoher harmonischer Verzerrung zu einer Überhitzung des Motors, einer erhöhten Vibration und einer verringerten Drehmomentleistung führen.
Kraftqualität
Die Ausgangswellenformen einer Dreiphasen -VFD können auch die Leistungsqualität des elektrischen Systems beeinflussen. Von der VFD erzeugte Harmonische können eine Spannungsverzerrung, einen erhöhten neutralen Strom und eine Störung anderer elektrischer Geräte verursachen. Durch die Verwendung eines VFD mit einer niedrigen harmonischen Ausgangswellenform kann die Leistungsqualität des Systems verbessert werden und das Risiko von elektrischen Problemen verringert werden.
Elektromagnetische Kompatibilität (EMC)
Die Ausgangswellenformen einer Dreiphasen -VFD können auch elektromagnetische Interferenzen (EMI) erzeugen, die den Betrieb anderer elektrischer Geräte beeinflussen können. Durch die Verwendung eines VFD mit einer niedrigen EMI -Ausgangswellenform kann das EMI -Risiko verringert werden und die elektromagnetische Kompatibilität (EMC) des Systems verbessert werden.
Unsere Dreiphasen -VFD -Produkte
In unserem Unternehmen bieten wir eine breite Palette von drei Phasen -VFDs an, die den unterschiedlichen Bedürfnissen unserer Kunden gerecht werden. Unsere VFDs sind in verschiedenen Leistungsbewertungen, Spannungsniveaus und Kontrolloptionen erhältlich und für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet, einschließlich660V-690V VFDAnwesend1,5 kW VFD, UndLüfterpumpe VFD.
Unsere VFDs sind mit fortschrittlichen Kontrollalgorithmen und Leistungssemikonduktorengeräten ausgestattet, mit denen wir qualitativ hochwertige Ausgangswellenformen mit geringer harmonischer Verzerrung erzeugen können. Wir verwenden hochmoderne PWM- und SVM-Techniken, um sicherzustellen, dass unsere VFDs einen reibungslosen, effizienten und zuverlässigen Betrieb bieten. Darüber hinaus sind unsere VFDs so konzipiert, dass sie die höchsten Standards für elektromagnetische Kompatibilität (EMC) und Leistungsqualität erfüllen, um sicherzustellen, dass sie in einer Vielzahl von elektrischen Systemen verwendet werden können, ohne Interferenz oder andere Probleme zu verursachen.
Kontaktieren Sie uns für den Einkauf und Beratung
Wenn Sie mehr über unsere drei Phasen -VFDs erfahren oder Fragen zu den Ausgangswellenformen oder anderen technischen Aspekten unserer Produkte haben, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren. Unser Team von erfahrenen Ingenieuren und technischen Support -Mitarbeitern steht Ihnen zur Verfügung, um Ihnen detaillierte Informationen, technische Unterstützung und maßgeschneiderte Lösungen zur Verfügung zu stellen, um Ihren spezifischen Anforderungen gerecht zu werden.
Wir glauben, dass unsere Drei -Phase -VFDs die beste Kombination aus Leistung, Zuverlässigkeit und Wert auf dem Markt bieten. Egal, ob Sie nach einem VFD für einen kleinen industriellen Antrag oder ein großes kommerzielles Projekt suchen, wir haben das Know -how und die Produkte, um Ihre Anforderungen zu erfüllen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um eine Diskussion über Ihr Projekt zu beginnen und wie unsere VFDs Ihnen helfen können, Ihre Ziele zu erreichen.
Referenzen
- Boldea, I. & Nasar, SA (1999). Elektrische Laufwerke: Konzepte, Anwendungen und Kontrollschemata. CRC Press.
- Krishnan, R. (2001). Elektromotor Laufwerke: Modellierung, Analyse und Kontrolle. Prentice Hall.
- Mohan, N., Uneland, TM & Robbins, WP (2012). Leistungselektronik: Konverter, Anwendungen und Design. Wiley.