Foodjx導(dǎo)讀:隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展洲押,軟起動(dòng)技術(shù)發(fā)展迅速武花,各種新的軟起動(dòng)名詞層出不窮。近年來杈帐,變頻軟起動(dòng)的概念被提了出來体箕。由于其與變頻器的名稱非常接近,而且變頻器也具有軟起動(dòng)功能挑童,不了解者往往認(rèn)為變頻軟起動(dòng)器就是變頻器累铅,將兩個(gè)不同的產(chǎn)品混為一談。在這里站叼,就我所知對(duì)這兩個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行一個(gè)比較禽岭,以便需要者有所區(qū)分。
一普毙、工作原理的不同
1艘励、變頻軟起動(dòng)器的工作原理
變頻軟起動(dòng)器的全稱是分級(jí)交-交變頻軟起動(dòng)器,也稱為離散變頻軟起動(dòng)器捍骇。變頻軟起動(dòng)器利用三相交流調(diào)壓回路紧燎,通過控制三相晶閘管的觸發(fā)順序,使晶閘管導(dǎo)通一個(gè)或者多個(gè)半波周期猬蚤,對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行斬波,使幾個(gè)工頻周波內(nèi)去掉一部分工頻上半波和一部分工頻下半波尊慷,實(shí)現(xiàn)電機(jī)端電源頻率變化的目的执寺。幾種頻率波形示例如下圖:
圖一 幾種頻率的波形
由于這些頻率是對(duì)工頻交流電分頻得到的,是交流電源的一系列子頻率肖婴,不可能得到連續(xù)的頻率洞惕,所以稱之為分級(jí)變頻或者離散變頻。由于分頻是通過斬波的方式實(shí)現(xiàn)的略裹,所以得到的波形是不連續(xù)的竟坛。
考慮到變頻后的三相相序和對(duì)稱性,在這些子頻率中钧舌,只有3n+1分頻能夠滿足要求担汤,所以變頻軟起動(dòng)器的頻率變化為f/13→f/7→f/4→f/3→f/2→f(50Hz)。其中3分頻和2分頻是為了避免從4分頻直接變?yōu)楣ゎl造成過大沖擊而增加的過渡過程洼冻。
從圖一中可以看出崭歧,頻率改變的時(shí)候電壓也發(fā)生了改變。通過適當(dāng)?shù)目刂谱怖危梢詫?shí)現(xiàn)V/f成比例率碾,從而提高電機(jī)的低頻轉(zhuǎn)矩,讓電機(jī)以高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩順利起動(dòng)屋彪。由于頻率的不連續(xù)所宰,所以電壓的變化也是不連續(xù)的绒尊。
電機(jī)起動(dòng)完成后,短接開關(guān)閉合仔粥,短接交流調(diào)壓回路婴谱,使電機(jī)直接并網(wǎng)運(yùn)行。
變頻軟起動(dòng)器也能實(shí)現(xiàn)軟停車功能嚎猛,采用的方式是低速反接制動(dòng)薛苫,即將頻率以f/5→f/8→f/11的順序變化,使電機(jī)電源的相序相反拉鳄。
2排貌、變頻器的工作原理
變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻)凳福,先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源投谅,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)则钩。
變頻器的輸出頻率是通過直流逆變而來蘑劲,其頻率理論上是可以連續(xù)變化的。由于采用了*的PWM調(diào)制技術(shù)檀巡,其波形非常接近正弦波似魄。變頻器的輸出電壓和頻率的比值也是成比例的,所以電壓的變化也是連續(xù)的宜恩。
變頻器在起動(dòng)電機(jī)時(shí)作姐,其頻率是平滑變化的,每一次頻率的變化很小泛范,所以可以看成是連續(xù)的让虐。
變頻器是為調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速而設(shè)計(jì)的,可以帶電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行罢荡,不需要短接開關(guān)赡突。
二、主回路結(jié)構(gòu)的不同
1区赵、變頻軟起動(dòng)器的主回路結(jié)構(gòu)
變頻軟起動(dòng)器的主回路如下圖所示:
圖二 變頻軟起動(dòng)器的主回路圖
從圖二中可以看出惭缰,變頻軟起動(dòng)器的主回路是由六只晶閘管兩兩反并聯(lián)組成的三相交流調(diào)壓回路和短接開關(guān)并聯(lián)構(gòu)成。電機(jī)起動(dòng)時(shí)惧笛,晶閘管工作;起動(dòng)完畢后从媚,短接開關(guān)動(dòng)作,短接晶閘管患整,晶閘管停止工作拜效。
2、變頻器的主回路結(jié)構(gòu)
變頻器的主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖三所示各谚。
圖三 變頻器主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
變頻器主要由整流回路紧憾、平波回路到千、逆變回路以及制動(dòng)回路構(gòu)成,共計(jì)需用12只電力電子器件块生。當(dāng)前大多使用六只電力二極管用于整流回路稻诚,六只IGBT用于流變回路。整流回路將工頻交流電變?yōu)槊}動(dòng)的直流電廓蒜,平波回路將脈動(dòng)的直流電變?yōu)槠秸闹绷麟娤侥孀兓芈穼⒅绷麟娮優(yōu)樗桀l率的交流電。
對(duì)比兩個(gè)主回路可知奴妈,變頻軟起動(dòng)器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單孩置,使用電力電子器件數(shù)量較少,成本低于變頻器窃愿。
三罚栏、性能的不同
雖然變頻軟起動(dòng)器和變頻器在起動(dòng)電機(jī)時(shí)都有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,但工作原理的不同恨递,表現(xiàn)的性能也有很多的不同增捻。
變頻軟起動(dòng)器的頻率是離散的,定子電壓和電流是不連續(xù)的溺瘩,轉(zhuǎn)矩也是不連續(xù)的锥惋、脈動(dòng)的,轉(zhuǎn)速也出現(xiàn)脈動(dòng)的現(xiàn)象开伏,平滑性沒有變頻器好净刮。因此,電機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)有振動(dòng)和噪聲(低頻)硅则,不像變頻軟起動(dòng)那樣只有調(diào)制脈沖的高頻噪聲。由于變頻軟起動(dòng)器只是在起動(dòng)的時(shí)候出現(xiàn)這種狀況株婴,時(shí)間極短怎虫,所以對(duì)電機(jī)的影響可以忽略不計(jì)。
電力電子器件工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波困介。變頻軟起動(dòng)器的晶閘管是短時(shí)工作的大审,所以產(chǎn)生的諧波量比變頻器少。
變頻軟起動(dòng)器雖然也能夠改變電機(jī)端電壓的頻率座哩,但其短時(shí)工作制的設(shè)計(jì)徒扶,使其不能長(zhǎng)時(shí)間變頻工作,更重要的是其頻率是固定的幾種根穷,不能連續(xù)調(diào)節(jié)姜骡,而且不高于25Hz,電機(jī)只能在半速以下運(yùn)行诽怨,所以變頻軟起動(dòng)器不適合用于電機(jī)的調(diào)速勃经。變頻器是為電機(jī)調(diào)速而設(shè)計(jì)的吭匀,如果只是用于電機(jī)起動(dòng),使其利用率非常低浩铺,是一種很大的成本和資源浪費(fèi)螺城。
結(jié)束語
通過比較可以看出,變頻軟起動(dòng)器和變頻器是兩種的不同的產(chǎn)品红骏,其基本原理和器件構(gòu)成根本不同躬伐,因而性能和應(yīng)用也不同,成本也有較大的差別星茶,不能混淆吵墅。在實(shí)際使用時(shí)要根據(jù)不同的使用目的選用不同的產(chǎn)品。變頻軟起動(dòng)器用于電機(jī)的起動(dòng)尊陪,而變頻器用于電機(jī)的調(diào)速枫演,兼有起動(dòng)功能。