În calitate de furnizor experimentat de unități de frecvență variabilă (VFD), am asistat de prima dată la rolul pivot pe care le joacă aceste dispozitive în aplicațiile industriale și comerciale moderne. Înțelegerea formelor de undă de ieșire ale unui VFD trifazat este crucială pentru oricine este implicat în selecția, instalarea sau întreținerea acestor sisteme. În această postare pe blog, mă voi aprofunda în complexitatea acestor forme de undă, semnificația lor și modul în care se raportează la performanța produselor noastre.
Principiile de bază ale VFD -urilor trifazate
Înainte de a explora formele de undă de ieșire, să trecem în revistă pe scurt principiile de bază ale VFD -urilor trifazate. Un VFD este un dispozitiv electronic care controlează viteza unui motor de curent alternativ, variază frecvența și tensiunea puterii furnizate. Acest lucru se realizează printr -un proces numit conversie de putere, care implică de obicei trei etape principale: rectificare, filtrare a autobuzelor DC și inversare.
Etapa de rectificare transformă puterea de curent alternativă în curent continuu. Acest lucru se face de obicei folosind un redresor de punte de diodă, care permite curentului să curgă într -o singură direcție. Puterea DC este apoi filtrată de un condensator sau de un inductor pentru a netezi orice ondulare și pentru a oferi o tensiune DC stabilă. În cele din urmă, etapa de inversare transformă puterea DC în putere AC cu o frecvență și o tensiune variabilă. Acest lucru se realizează folosind tranzistoare bipolare izolate cu porțiune (IGBT) sau alte dispozitive semiconductoare de putere.
Forme de undă de ieșire ale unui VFD trifazic
Formele de undă de ieșire ale unui VFD trifazic sunt de obicei trei forme de undă sinusoidale care sunt de 120 de grade în fază între ele. Aceste forme de undă sunt generate de stadiul invertorului VFD și sunt utilizate pentru a conduce motorul AC. Forma și caracteristicile acestor forme de undă pot avea un impact semnificativ asupra performanței motorului și a sistemului general.
Formă de undă sinusoidală
Forma de undă de ieșire ideală a unui VFD cu trei faze este o formă de undă sinusoidală pură. O formă de undă sinusoidală are o formă netedă, continuă, care seamănă îndeaproape cu forma de undă naturală a puterii de curent alternativ. Acest tip de formă de undă este preferat, deoarece minimizează distorsionarea armonică, reduce pierderile motorii și îmbunătățește eficiența motorului.
În practică, însă, este dificil să generezi o formă de undă sinusoidală pură datorită limitărilor dispozitivelor semiconductoare de putere și al algoritmilor de control utilizați în VFD. Drept urmare, forma de undă de ieșire a unui VFD conține de obicei o anumită cantitate de distorsiune armonică. Armonica sunt frecvențe nedorite care sunt multipli de frecvența fundamentală a formei de undă. Aceste armonice pot provoca o varietate de probleme, inclusiv supraîncălzirea motorului, interferența electromagnetică crescută (EMI) și calitatea redusă a puterii.
Forma de undă a modulării lățimii pulsului (PWM)
Pentru a reduce distorsionarea armonică și pentru a îmbunătăți calitatea formei de undă de ieșire, majoritatea VFD -urilor cu trei faze folosesc o tehnică numită modularea lățimii pulsului (PWM). PWM este o metodă de control al tensiunii medii a unei forme de undă prin variația lățimii impulsurilor. Într -o formă de undă PWM, tensiunea de ieșire este pornită și oprită la o frecvență ridicată, de obicei în intervalul 2 până la 20 kHz. Lățimea impulsurilor este ajustată pentru a controla tensiunea medie a formei de undă.
Folosind PWM, VFD poate genera o formă de undă care se apropie îndeaproape de o formă de undă sinusoidă. Comutarea de înaltă frecvență a tensiunii de ieșire ajută la netezirea formei de undă și la reducerea distorsiunii armonice. Cu toate acestea, PWM introduce, de asemenea, unele noi provocări, cum ar fi creșterea EMI și pierderi mai mari de comutare în dispozitivele cu semiconductor de putere.
Formă de undă de modulare vectorială spațială (SVM)
O altă tehnică care este utilizată în mod obișnuit în VFD -uri trifazate este modularea vectorului spațial (SVM). SVM este o formă mai avansată de PWM care folosește un vector spațial tridimensional pentru a reprezenta tensiunile de ieșire trifazate. Folosind SVM, VFD poate genera o formă de undă care are o distorsiune armonică și mai mică și o calitate mai bună a puterii decât o formă de undă PWM tradițională.
SVM funcționează prin împărțirea spațiului de tensiune trifazat într-un număr de sectoare și selectând stările de comutare corespunzătoare ale IGBT-urilor pentru a genera tensiunea de ieșire dorită. Statele de comutare sunt alese pe baza poziției vectorului de tensiune de referință în spațiul de tensiune. Acest lucru permite VFD să genereze o formă de undă care urmează îndeaproape vectorul de tensiune de referință și minimizează distorsionarea armonică.
Importanța formelor de undă de ieșire în VFD -uri trifazate
Formele de undă de ieșire ale unui VFD de trei faze joacă un rol crucial în performanța și fiabilitatea motorului și a sistemului general. Iată câteva dintre motivele cheie pentru care formele de undă de ieșire sunt importante:
Performanță motorie
Calitatea formei de undă de ieșire poate avea un impact semnificativ asupra performanței motorului. O formă de undă sinusoidală pură sau o formă de undă cu o distorsiune armonică scăzută poate reduce pierderile motorii, poate îmbunătăți eficiența și poate extinde durata de viață a motorului. Pe de altă parte, o formă de undă cu o distorsiune armonică ridicată poate provoca supraîncălzirea motorului, vibrațiile crescute și o putere redusă a cuplului.
Calitatea puterii
Formele de undă de ieșire ale unui VFD trifazat pot afecta, de asemenea, calitatea puterii sistemului electric. Armonica generată de VFD poate provoca distorsiunea tensiunii, curentul neutru crescut și interferența cu alte echipamente electrice. Prin utilizarea unui VFD cu o formă de undă de ieșire armonică scăzută, calitatea puterii sistemului poate fi îmbunătățită, iar riscul de probleme electrice poate fi redus.
Compatibilitate electromagnetică (EMC)
Formele de undă de ieșire ale unui VFD trifazat pot genera, de asemenea, interferențe electromagnetice (EMI) care pot afecta funcționarea altor echipamente electrice. Prin utilizarea unui VFD cu o formă de undă de ieșire EMI scăzută, riscul de EMI poate fi redus, iar compatibilitatea electromagnetică (EMC) a sistemului poate fi îmbunătățită.
Produsele noastre VFD trifazate
La compania noastră, oferim o gamă largă de VFD -uri de trei faze care sunt concepute pentru a răspunde nevoilor diverse ale clienților noștri. VFD -urile noastre sunt disponibile în diferite evaluări de putere, niveluri de tensiune și opțiuni de control și sunt potrivite pentru o varietate de aplicații, inclusiv pentru660V-690V VFD,1,5kW VFD, șiPompe de ventilator VFD.
VFD-urile noastre sunt echipate cu algoritmi de control avansat și dispozitive semiconductoare de putere care ne permit să generăm forme de undă de ieșire de înaltă calitate, cu o distorsiune armonică scăzută. Folosim tehnici de ultimă generație PWM și SVM pentru a ne asigura că VFD-urile noastre oferă o funcționare lină, eficientă și fiabilă. În plus, VFD -urile noastre sunt concepute pentru a îndeplini cele mai înalte standarde de compatibilitate electromagnetică (EMC) și calitatea puterii, asigurându -se că pot fi utilizate într -o gamă largă de sisteme electrice, fără a provoca interferențe sau alte probleme.
Contactați -ne pentru cumpărare și consultare
Dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre VFD -urile noastre trifazate sau aveți întrebări despre formele de undă de ieșire sau alte aspecte tehnice ale produselor noastre, nu ezitați să ne contactați. Echipa noastră de ingineri cu experiență și personal de asistență tehnică este disponibilă pentru a vă oferi informații detaliate, asistență tehnică și soluții personalizate pentru a răspunde nevoilor dvs. specifice.
Considerăm că VFD -urile noastre din trei faze oferă cea mai bună combinație de performanță, fiabilitate și valoare pe piață. Indiferent dacă sunteți în căutarea unui VFD pentru o mică aplicație industrială sau un proiect comercial mare, avem expertiza și produsele pentru a vă îndeplini cerințele. Contactați -ne astăzi pentru a începe o discuție despre proiectul dvs. și modul în care VFD -urile noastre vă pot ajuta să vă atingeți obiectivele.
Referințe
- Bolde, I., & Nasar, SA (1999). Drive electrice: concepte, aplicații și scheme de control. CRC PRESS.
- Krishnan, R. (2001). Motor electric: modelare, analiză și control. Sala Prentice.
- Mohan, N., Unteland, TM, & Robbins, WP (2012). Electronică de putere: convertoare, aplicații și proiectare. Wiley.