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逆变器介绍

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来源:发布日期 2018-12-20 11:30:00浏览:-
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逆变器
图示右侧是变频器的“内脏”。逆变器使用三组高速开关晶体管来产生DC“脉冲”,模拟AC正弦波的所有三相。这些脉冲不仅决定了波的电压,还决定了它的频率。术语逆变器或反转意味着“反转”并且简单地指的是所产生的波形的上下运动。现代变频器逆变器使用称为“脉冲宽度调制”(PWM)的技术来调节电压和频率。当我们查看逆变器的输出时,我们将更详细地介绍这一点。

在阅读变频器文献或广告时,您可能遇到的另一个术语是“IGBT”。 IGBT指的是“绝缘栅极,双极晶体管”,它是逆变器的开关(或脉冲)元件。晶体管(取代真空管)在我们的电子世界中起着两种作用。它可以充当放大器并像无线电或立体声一样增加信号,或者它可以充当开关并简单地打开和关闭信号。 IGBT只是一个现代版本,可提供更高的开关速度(3000  -  16000 Hz)并减少发热量。更高的开关速度可提高AC波仿真的准确度,并降低可听到的电机噪声。产生的热量的减少意味着更小的散热器,因此更小的变频器占地面积。

逆变器输出
变频器PWM波形右图显示了PWM变频器逆变器产生的波形与真正的AC正弦波形成的波形。逆变器输出由一系列矩形脉冲组成,具有固定的高度和可调节的宽度。在这种特殊情况下,存在三组脉冲 - 中间的宽组和AC循环的正和负部分的开始和结束处的窄组。脉冲面积之和等于真正AC波的有效电压(我们将在几分钟内讨论有效电压)。如果您要切断真正的交流波上方(或下方)的脉冲部分并使用它们填充曲线下方的空白区域,您会发现它们几乎完美匹配。以这种方式,变频器控制进入电动机的电压。

脉冲宽度和它们之间的空白空间的总和决定了电机所看到的波的频率(因此PWM或脉冲宽度调制)。如果脉冲是连续的(即没有空白区域),频率仍然是正确的,但电压将远大于真正的AC正弦波的电压。根据所需的电压和频率,变频器将改变脉冲的高度和宽度以及其间的空白空间的宽度。虽然实现这一目标的内部相对复杂,但结果却非常简单!

现在,你们中的一些人可能想知道这种“假”AC(实际上是DC)如何运行交流感应电机。毕竟,是否需要交流电来“感应”电机转子中的电流及其相应的磁场?那么,AC会自然地引起感应,因为它会不断改变方向。另一方面,DC不是因为一旦电路被激活它通常是静止的。但是,DC可以在接通和断开时产生电流。对于那些已经足够记住的人来说,汽车点火系统(在固态点火出现之前)过去常常在分配器中有一组点。这些要点的目的是将来自电池的功率“脉冲”到线圈(变压器)中。这在线圈中引起电荷,然后将电压增加到允许火花塞点火的水平。在上图中看到的宽直流脉冲实际上由数百个单独的脉冲组成,正是逆变器输出的这种开关运动允许通过直流进行感应。

有效电压
交流电源是一个相当复杂的数量,难怪爱迪生几乎赢得了使DC成为美国标准的战斗。幸运的是,对我们来说,它的所有复杂性都得到了解释,我们所要做的就是遵循我们面前的规则。

使AC复杂的一个属性是它连续地改变电压,从零到某个最大正电压,然后回到零,然后到某个最大负电压,然后再次回到零。如何确定施加在电路上的实际电压?左边的插图是60 Hz,120 V正弦波。但请注意,其峰值电压为170V。如果实际电压为170V,怎么可能称之为120V波?在一个周期内,它从0V开始上升到170V然后再次下降到0.它继续下降到-170然后再次上升到0.事实证明绿色矩形的区域,其顶部边界为120V,是相等的到你所在地区的总和

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