单独对于电机来说,所谓四象限是指其运行机械特性曲线在
数学轴上的四个象限都可运行。第一象限正转电动状态,第二象限回馈制动状态,第三象限反转电动状态,第四象限反接制动状态。能够具有使得电机工作在四象限的变频器才称得上四象限变频器。
在上个世纪80年代末,交流变频调速逐渐登上了工业传动调速方式的历春誉唤史舞台。变频调速在调速范围、调速精度、控制灵活、工作效率、使用方便等方面都有很大的优点,使变频调速成为最有发展前途的一种交流调速方式。
普通的变频器大都采用二极管整流桥将交流电转化成直流,然后采用IGBT逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电控制交流电动机。这种变频器只能工作在电动状态,所以称之为两虚败象限变频器。由于两象限变频器采用二极管整流桥,无法实现能量的双向流动,所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网。在一些电动机要回馈能量的应用中,比如电梯,提升,离心机系统,只能在两象限变频器上增加电阻制动单元。将电动机回馈的能量消耗掉。另外,在一些大功率的应用中,二极管整流桥对电网产生严重的谐波污染。
IGBT功率模块可以实现能量的双向流动,如果采用IGBT做整流桥,用高速度、高运算能力的DSP产生PWM控制脉冲。一方面可以调整输入的功率因数,消除对电网的谐波污染,让变频器真正成为“绿色产品”。另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网,达到彻底的节能效果。
吉纳电机自2001年开始进行四象限变频器开发和研制工作。到目前已经形成380V,660V两个系列各种功率等级的成熟的产品和技术,并广泛应用于煤矿和油田领域。
四象限变频器的典型应用是具有位势负载特性的场合,例如提升机,机车牵引,油田磕头机,离心机等。在一些大功率的应用中,也需要四象限变频器以减小对电网的谐波污染。
以提升机的应用为例,当提升重物时,四象限变扒凯频器拖动电机克服重力做工,电动机处于电动状态。当下放重物时,逆变侧产生励磁电流,重力牵引电机发电,电动机处于发电状态。势能转化为电能通过整流侧回馈的电网。
四象限是指其运行机械特性曲线在数学轴上的四个象限都可运行。第一象限正转电动状态,第二象限回馈制动状态,第三象限反转电动状态,第四象限反接制动状态。能够具有使得电机工作在四象限的变频器才称得上四象限变频器。
变频器(Variable-frequency
Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤
波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输吵戚羡出电源的电升拍压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频
器也仔谨得到了非常广泛的应用。