變頻電源

　　變頻電源是將市電中的交流電經(jīng)過AC→DC→AC變換， 輸出為純凈的正弦波，輸出頻率和電壓 一定范圍內(nèi)可調(diào)。它有別于用于電機(jī)調(diào)速用的變頻調(diào)速控制器，也有別于普通交流穩(wěn)壓電源。理想的交流電源的特點(diǎn)是頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、內(nèi)阻等于零、電壓波形為純正弦波(無失真)。

　　變頻電源十分接近于理想交流電源，因此，先進(jìn)發(fā)達(dá)國家越來越多地將變頻電源用作標(biāo)準(zhǔn)供電電源，以便為用電器提供最優(yōu)良的供電環(huán)境，便于客觀考核用電器的技術(shù)性能。 變頻電源主要有二大種類：線性放大型和SPWM開關(guān)型。

　　變頻電源特點(diǎn)

　　提供世界各國標(biāo)準(zhǔn)電源、穩(wěn)定純凈正弦波，模擬測試各種電器產(chǎn)品

　　16位微控制器(模擬)控制，輸出電壓、頻率智能(模擬)控制，操作靈活方便

　　高頻PWM設(shè)計(jì)，以IGBT做功率推動(dòng)，體積小，噪音低

　　獨(dú)特的瞬時(shí)值控制方式，可預(yù)先設(shè)定標(biāo)稱電壓-10%~-30%及+10%~+25%，控制精度高，波形品質(zhì)好，可適應(yīng)各種負(fù)載

　　效率高達(dá)85%以上，適用負(fù)載廣，負(fù)載功率因數(shù)±0.5~1.0均可

　　暫態(tài)反應(yīng)快速，對100%的加載或去載，穩(wěn)壓反應(yīng)時(shí)間在2ms以內(nèi)

　　過載能力強(qiáng)，瞬間電源能承受額定電流300%

　　具過高電流、超載、超溫等多重保護(hù)及警告

　　電壓(V)、電流(A)、頻率(HZ)、功率(W)、功率因數(shù)(PF)全部問LED數(shù)碼管顯示，簡單易讀，高解析度

　　輸出電壓0~150V/0~300V兩檔可調(diào)

　　輸出頻率45HZ~65HZ、50HZ、60HZ、2F、4F、400HZ

　　低失真干擾，輸入/輸出完全隔離，安全可靠

　　適用范圍廣，可廣泛用于需變頻變壓場所

　　單相500VA~500KVA，三相3KVA~1600KVA，可承接特殊規(guī)格定制

　　變頻電源應(yīng)用

　　由于世界各國電網(wǎng)指標(biāo)不統(tǒng)一，出口電器廠商需要電源模擬不同國家的電網(wǎng)狀況，為工程師在設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)線測試及品保的產(chǎn)品檢測、壽命、過高壓/低壓模擬測試等應(yīng)用中提供純凈可靠的、低諧波失真、高穩(wěn)定的頻率和穩(wěn)壓率的正弦波電力輸出;進(jìn)口原裝電器、設(shè)備的用戶也需要對我國電網(wǎng)進(jìn)行變壓、變頻以保證進(jìn)口電器、設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn);滿足航空電子及軍事設(shè)備高頻的需求。

　　主要用于制造或出口貿(mào)易商對出口電器產(chǎn)品的用電檢測、調(diào)試及用于精密儀器的供電電源。廣泛適用于家電制造業(yè)、電機(jī)、電子制造業(yè)、IT產(chǎn)業(yè)、電腦設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室等。

　　★ 家電業(yè)制造商如：空調(diào)設(shè)備、咖啡機(jī)、洗衣機(jī)、榨汁機(jī)、微波爐、收錄音機(jī)、冰箱、DVD、洗塵器、電動(dòng)剃須刀等產(chǎn)品的測試電源。

　　★ 電機(jī)、電子業(yè)制造商如：交換式電源供應(yīng)器、變壓器、電子安定器、AC風(fēng)扇、不斷電系統(tǒng)、充電器、繼電器、壓縮機(jī)、馬達(dá)、被動(dòng)元件等產(chǎn)品的測試電源。

　　★ IT產(chǎn)業(yè)及電腦設(shè)備制造商如：傳真機(jī)、影印機(jī)、碎紙機(jī)、印表機(jī)、掃描器、燒錄機(jī)、伺服器、顯示器等產(chǎn)品的測試電源。

　　★ 實(shí)驗(yàn)室及測試單位如：交流電源測試、產(chǎn)品壽命及安全測試、電磁相容測試、OQC(FQC)測試、產(chǎn)品測試及研發(fā)、研究單位最佳交流電源。

　　★ 航空/軍事單位如：機(jī)場地面設(shè)施、船舶、航天、軍事研究所等的測試電源。

　　采用變頻電源穩(wěn)壓器調(diào)速，一是根據(jù)要求調(diào)速用，二是節(jié)能。它主要基于下面幾個(gè)因素：

　　1) 變頻調(diào)速系統(tǒng)自身損耗小，工作效率高。

　　2) 電機(jī)總是保持在低轉(zhuǎn)差率運(yùn)行狀態(tài)，減小轉(zhuǎn)子損耗。

　　3) 可實(shí)現(xiàn)軟啟、制動(dòng)功能，減小啟動(dòng)電流沖擊。

　　在采用變頻電源調(diào)速時(shí)，需從工藝要求、節(jié)約效益、投資回收期等各方面考慮。如果僅從工藝要求、節(jié)約效益考慮，下面幾種情況選用變頻調(diào)速較有利：

　　根據(jù)工藝要求，生產(chǎn)線或單臺設(shè)備需要按程序或按要求調(diào)整電機(jī)速度的。如：包裝機(jī)傳送系統(tǒng)，根據(jù)不同品種的產(chǎn)品，需要改變系統(tǒng)傳送速度，使用變頻調(diào)速可使調(diào)速控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，控制準(zhǔn)確，并易于實(shí)現(xiàn)程序控制。

　　用變頻調(diào)速代替機(jī)械變速。如：機(jī)床，不僅可以省去復(fù)雜的齒輪變速箱，還能提高精度、滿足程序控制要求。

　　用變頻調(diào)速代替用閘門或擋板調(diào)整流量適于風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等。例如：鍋爐上水泵、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)實(shí)行了變頻調(diào)速控制，不僅省去了伺服放大器、電動(dòng)操作器、電動(dòng)執(zhí)行器和給水閥門(或擋風(fēng)板)，而且使得整個(gè)鍋爐鍋爐控制系統(tǒng)得到了快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、高的控制精度和穩(wěn)定性。

　　變頻電源種類

　　變頻電源裝置主要分為交—直—交變頻和交—交變頻兩大類，交—直—交變頻又可分為電壓型和電流型兩大類，交—交變頻多為電壓型，也有少量使用電流型。

　　變頻電源控制方式分為電壓型、電流型、脈沖寬度調(diào)制型等。其主回路的拓?fù)?、控制策略都有多種方式可以選擇，如功率器件有scr(晶閘管)、gto(門極關(guān)斷晶閘管)、igbt(絕緣柵雙極晶體管)、igct(集成門極換流晶閘管，是一種新型半導(dǎo)體功率器件，在gto的基礎(chǔ)發(fā)展起來的)等;

　　主回路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可選擇兩電平、三電平、負(fù)載換相式scr電流型變頻器等，控制策略可選擇v/f控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制、脈沖寬度調(diào)制(pwm)或脈沖幅度調(diào)制(pam)等;電壓也有高壓(3～6kv，主要是大容量的同步或異步電動(dòng)機(jī))、中壓或抵壓(如一般的小功率380v和軋鋼輔傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī))等。

　　此外，變頻調(diào)速還有變極調(diào)速，無級調(diào)速還有矢量控制方式、變壓變頻(vvvf)控制方式等，價(jià)格極為不同，如何選擇是一大問題。

　　變頻電源保養(yǎng)

　　清掃空氣過濾器冷卻風(fēng)道及內(nèi)部灰塵。檢查螺絲釘、螺栓以及即插件等是否松動(dòng)，輸入輸出電抗器的對地及相間電阻是否有短路現(xiàn)象，正常應(yīng)大于幾十兆歐。導(dǎo)體及絕緣體要及時(shí)用酒精擦試干凈。如條件允許的情況下，要用示波器測量開關(guān)電源輸出各路電壓的平穩(wěn)性，如：5V、12V、15V、24V等電壓。測量驅(qū)動(dòng)電路各路波形的方波是否有畸變。UVW相間波形是否為正弦波。

　　接觸器的觸點(diǎn)是否有打火痕跡，嚴(yán)重的要跟換同型號或大于原容量的新品;確認(rèn)控制電壓的正確性，進(jìn)行順序保護(hù)動(dòng)作試驗(yàn);確認(rèn)保護(hù)顯示回路無異常;確認(rèn)變頻電源在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)輸出電壓的平衡度。

　　建議定期檢查，應(yīng)一年進(jìn)行一次。

　　變頻電源備件更換

　　變頻電源由多種部件組成，其中一些部件經(jīng)長期工作后其性能會逐漸降低、老化，這也是變頻器發(fā)生故障的主要原因，為了保證設(shè)備長期的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，下列器件應(yīng)定期更換：

　　1.濾波電容

　　中間電路濾波電容：又稱電解電容，其主要作用就是平滑直流電壓，吸收直流中的低頻諧波，它的連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻電源本身產(chǎn)生的熱量都會加快其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應(yīng)更換。

　　2.冷卻風(fēng)扇

　　變頻電源的功率模塊是發(fā)熱最嚴(yán)重的器件，其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時(shí)排出，一般風(fēng)扇的壽命大約為10Kh—40Kh。按變頻電源連續(xù)運(yùn)行折算為2—3年就要更換一次風(fēng)扇，直接冷卻風(fēng)扇有二線和三線之分，二線風(fēng)扇其中一線為正極，另一線為負(fù)極，更換時(shí)不要接錯(cuò);三線風(fēng)扇除了正、負(fù)極外還有一根檢測線，更換時(shí)千萬注意，否則會引起變頻電源過熱報(bào)警。交流風(fēng)扇一般為220V、380V之分，更換時(shí)電壓等級不要搞錯(cuò)。

　　變頻電源注意事項(xiàng)

　　1、高壓試驗(yàn)請注意安全，嚴(yán)格按照高壓試驗(yàn)的規(guī)范來操作。檢查/修改試驗(yàn)接線時(shí)，請先關(guān)閉本系統(tǒng)，并切斷電源。

　　2、本系統(tǒng)支持的最高電壓為800Kv，實(shí)際能夠升到的高壓由激勵(lì)變壓器決定，請根據(jù)試驗(yàn)電壓調(diào)換合適的激勵(lì)變壓器。

　　3、如果開機(jī)后發(fā)現(xiàn)變壓器發(fā)出非正常聲音，請立即關(guān)閉本系統(tǒng)并切斷電源，檢查變壓器接線是否正確。

　　4、正常“停機(jī)”采用逐步降壓停機(jī)的方式，保護(hù)停機(jī)直接快速停機(jī)，遇到緊急情況可以直接斷開空開直接關(guān)機(jī)。

　　5、如果自動(dòng)掃頻失敗，請檢查接線或重設(shè)掃頻范圍。

　　6、本系統(tǒng)試驗(yàn)電壓為峰值采樣(國標(biāo)要求)，如果系統(tǒng)顯示的高壓跟萬用表顯示的高壓差別大，請檢查“試驗(yàn)參數(shù)”中的“分壓變比”是否正確填寫。

　　單相變頻電源

　　單相變頻電源的主電路采用交一直一交電壓型變頻電路，主要由整流、濾波、逆變組成。整流部分采用單相橋式整流模塊，實(shí)現(xiàn)AC/DC的轉(zhuǎn)換;濾波環(huán)節(jié)采用濾波電容來穩(wěn)定直流電壓;逆變部分采用智能功率模塊DIP-IPM，實(shí)現(xiàn)DC/AC的轉(zhuǎn)換。變頻電源的控制回路用來調(diào)節(jié)電源系統(tǒng)輸出信號的頻率和幅值，實(shí)現(xiàn)變壓變頻。為保證系統(tǒng)安全可靠，設(shè)置了過壓欠壓檢測保護(hù)電路、光耦隔離驅(qū)動(dòng)電路、輔助電源轉(zhuǎn)換電路等。