什么是变频驱动器？

什么是VFD?

甲变频驱动器(VFD)是一种类型的电机控制器的驱动的电动马达，通过改变频率和电压供给到电动马达。VFD的其他名称是变速驱动器，变速驱动器，变频驱动器，交流驱动器，微驱动器和逆变器。

频率(或赫兹)与电动机的速度(RPM)直接相关。换句话说，频率越快，RPM越快。如果应用不需要电动机全速运行，则可以使用VFD降低频率和电压，以满足电动机负载的要求。随着应用程序对电动机速度要求的变化，VFD可以简单地调高或降低电动机速度以满足速度要求。

变频驱动器如何工作?

变频交流变频器或VFD的第一级是转换器。该转换器由六个二极管组成，与管道系统中使用的止回阀相似。它们只允许电流沿一个方向流动。二极管符号中箭头所示的方向。例如，只要A相电压(电压类似于管道系统中的压力)比B相或C相电压更正，则该二极管将打开并允许电流流动。当B相变得比A相更正时，B相二极管将打开，而A相二极管将关闭。总线负极的3个二极管也是如此。因此，当每个二极管打开和关闭时，我们得到六个电流“脉冲”。这称为“六脉冲VFD”，这是当前变频驱动器的标准配置。

让我们假设驱动器在480V电源系统上运行。480V额定值为“ rms”或均方根。480V系统上的峰值为679V。如您所见，VFD直流总线的直流电压带有交流纹波。电压大约在580V至680V之间。

我们可以通过添加一个电容器来消除直流母线上的交流纹波。电容器的运行方式类似于管道系统中的储存器或蓄能器。该电容器吸收交流纹波并提供平滑的直流电压。直流母线上的交流纹波通常小于3伏。因此，DC总线上的电压变为“大约” 650VDC。实际电压将取决于为驱动器供电的AC线的电压水平，电力系统上的电压不平衡水平，电动机负载，电力系统的阻抗以及驱动器上的任何电抗器或谐波滤波器。

将交流电转换为直流电的二极管桥式转换器有时仅称为转换器。将直流电转换回交流电的转换器也是转换器，但为了与二极管转换器区别开来，通常称为“逆变器”。在业界中，将任何DC-AC转换器称为逆变器已变得很普遍。

当我们关闭逆变器的顶部开关之一时，电动机的该相连接到正直流母线，并且该相上的电压变为正。当我们闭合转换器中的底部开关之一时，该相将连接到负直流母线并变为负。因此，我们可以使电动机上的任何相位随意变为正或负，从而可以生成所需的任何频率。因此，我们可以使任何相位为正，负或零。

请注意，VFD的输出是“矩形”波形。VFD不会产生正弦输出。对于通用分配系统来说，此矩形波形不是一个很好的选择，但对于电动机而言则完全合适。

如果要将电动机频率降低到30 Hz，则只需更慢地切换逆变器输出晶体管即可。但是，如果将频率降低到30Hz，则还必须将电压降低到240V，以保持V / Hz比率(有关此内容，请参见VFD电机理论介绍)。如果我们只有650VDC，该如何降低电压?

这称为脉冲宽度调制或PWM。想象一下，我们可以通过以高速度打开和关闭阀门来控制输水管线中的压力。尽管这对于管道系统不切实际，但对于VFD来说效果很好。请注意，在前半个周期中，电压一半时间导通，一半时间断开。因此，平均电压为480V或240V的一半。通过对输出脉冲，我们可以在VFD的输出上获得任何平均电压。

为什么要使用VFD?

1-减少能源消耗和能源成本

如果您的应用程序不需要全速运行，则可以通过使用变频驱动器控制电机来降低能源成本，这是变频驱动器的优势之一。VFD使您可以将电动设备的速度与负载要求相匹配。没有其他的交流电动机控制方法可以实现此目的。

如今，电动机系统占工业能耗的65%以上。通过安装或升级到VFD来优化电动机控制系统，可以将工厂的能耗降低多达70%。此外，VFD的使用提高了产品质量，并降低了生产成本。结合能效税收优惠和公用事业回扣，VFD装置的投资回报可短至6个月。

2-通过更严格的过程控制来提高产量

通过为您的应用以最高效的速度运行电动机，可以减少错误的发生，从而提高生产水平，从而为公司赢得更高的收入。在输送机和皮带上，您消除了启动时的抖动，从而实现了高吞吐量。

3-延长设备寿命并减少维护

当设备由VFD控制以确保最佳的电机应用速度时，设备的使用寿命将更长，并且由于维护而减少的停机时间。由于VFD可以最佳地控制电动机的频率和电压，因此VFD将为电动机提供更好的保护，使其免受电热过载，相位保护，欠压，过压等问题的影响。不会使电动机或驱动负载承受整个线路启动时的“瞬时冲击”，但可以平稳启动，从而消除皮带，齿轮和轴承的磨损。这也是减少和/或消除水锤现象的极好方法，因为我们可以实现平稳的加速和减速循环。了解更多电机专业知识及技巧，可加入电机行业内qq群136274082，业内专业老师傅解答。