什么叫四象限变频器?
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在个别情况下,马达须要反向旋转。据悉,扭矩方向也可能改变。这种诱因结合上去产生所谓的“四象限驱动器”。
从扭矩速率的角度:
1象限:第一象限,马达是顺秒针方向旋转。因为力矩与速率在同一个方向,驱动器正在加速。
2象限:在第二象限,马达一直是顺秒针方向旋转,而力矩与速率在相反的方向,因而驱动器减速。
3象限和4象限:在第三和第四灵限,马达逆秒针旋转和驱动器或是加速或是减速,这取决于扭矩方向(参见1,2象限)。
随着变频器调速的使用,扭矩方向的变化不再依赖于旋转方向的变化也可以实现。高效率的两仪限变频器产品用于一些须要刹车装置的场合。这些控制力矩对于个别场合的使用,尤其在提高应用场合,不管旋转方向是否发生变化,但扭矩方向需保持不变。
从能量的角度:
怠速的方向和力矩的方向可以自由改变,这种应用典型的如升降机,卷扬机,提高机,而且许多机械操作诸如剪切,缠绕,纺织,以及测试台可能须要反复的速率和扭矩的变化。
在个别工况过程中,能量主要从机械设备回馈到变频器时,如卷纱机或则是下坡和上坡的传动带。
一般从节能的角度上交流马达和变频器的组合控制要优于机械吸合的控制。但是却甚少注意到许多的应用场合的能量是从机械设备回馈到变频器,如何把刹车的能量经济效益最优利用却没有被考虑。
在标准传动中,检波器典型的6脉波和12脉波的三极管检波器只能把交流电检波成直流电,却不能把直流电逆弄成交流电。假如功率传输方向是变化的四象限变频器,例如在两象限和四灵限的应用,能量回馈过程中对直流电容进行充电,电容的直流电流开始下降。
电容器的电容是一个相对的较小,所以在交流传动中造成直流电容快速的电流下降,变频器的元元件只能承受电流上升到一个规定的水平。
为了制止直流公共母线直流电流过于下降,有两个可行的办法:逆变器自己制止电能从马达回馈到变频器四象限变频器,通过限制刹车力矩来保持直流母线电流恒定。此方式叫做缺相控制,这是当代大部份变频设备的基本特性。而且,这就意味着机械设备在用户规定的速率斜坡下不能实现刹车。
另外一种限制直流母线电流的方式是通过刹车混频器把刹车能量输出给刹车内阻。刹车混频器是一个电气开关联接直流母线和刹车内阻,刹车内阻把电能转化为热能。按照逆变器的额定电流,当母线电流超过规定的直流电流时刹车混频器手动激活投入工作。
但这些技巧有缺陷。
例如:
•倘若被加热的空气不能被借助的情况下,刹车能量被浪费掉。
•刹车混频器和刹车内阻须要额外的空间。
•在冷却和热量回收借助方面须要额外的经济投入。
•刹车混频器是对一定工作周期的选型,比如100%的功率对应于
1/10min。长时间刹车须要更精确的刹车混频器选型。
•因为刹车内阻的发热和可能的尘土以及环境中的物理元件减小
起火的危险。
•刹车过程中直流母线电流的下降会对马达绝缘导致额外的电流
挠度。
其他的方式还有:
1.反并联二极管桥配置;
2.IGBT桥结构。
这两种可实现能量到电网的回馈。
也就是说,可以驱动马达在两仪限运行的变频器就叫两仪限变频器,包括:
1.缺相控制器的变频器;
2.使用刹车阻值的变频器;
3.使用反并联二极管的变频器;
4.使用IGBT检波的变频器。
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