變頻電源的原理是什么

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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。

變頻電源和變頻器有什么區(qū)別　　變頻電源是由整個(gè)電路構(gòu)成交流一直流一交流一濾波的變頻裝置，得到了廣泛應(yīng)用。變頻電源不僅能 模擬輸出不同國家的電網(wǎng)指標(biāo)，而且也為出口電器廠商在設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)、檢測等應(yīng)用中提供純凈可靠的、低諧波失真的、高穩(wěn)定的電壓和頻率的正弦波電源輸出。變頻電源是非常接近于理想的交流電源，可以輸出任何國家的電網(wǎng)電壓和頻率。變頻器是由交流一直流一交流（調(diào)制波）等電路構(gòu)成的，變頻器的標(biāo)準(zhǔn)名稱應(yīng)為變頻調(diào)速器。其輸出電壓的波形為脈沖方波，且諧波成分多，電壓和頻率同時(shí)按比例變化，不可分別調(diào)整，不符合交流電源的要求。編輯本段最新技術(shù)　　當(dāng)今國際上先進(jìn)的變頻電源[1]是采用IGBT逆變輸出技術(shù)，用先進(jìn)微處理器控制設(shè)計(jì)而成的高性能精密電源，它具有過流、短路、過壓、欠壓、過載等保護(hù)及報(bào)警故障顯示功能，確保用電設(shè)備及變頻電源安全。具有負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)，輸出波形品質(zhì)好，良好的人機(jī)界面，操作簡單，體積小，重量輕等特點(diǎn)。正弦波輸出，可調(diào)輸出電壓及頻率的變頻電源為用電設(shè)備提供了所需要的交流電。編輯本段技術(shù)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，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)及告警 　　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)格定制編輯本段應(yīng)用目的及領(lǐng)域:　　  

變頻電源

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。編輯本段應(yīng)用中要注意的問題　　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，thyristor）、gto（門極關(guān)斷晶閘管，gateturn-offthyristor）、igbt（絕緣柵雙極晶體管，insulated-gatebipolartransistor）、igct（集成門極換流晶閘管，integratedgatecommutatedthyristor，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機(jī)）、中壓或抵壓（如一般的小功率380v和軋鋼輔傳動的電動機(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。表3示出了我國寶鋼從日本引進(jìn)的于1989年投產(chǎn)的1900mm板坯連鑄全交流方式。從表中可以看出，變頻調(diào)速采用變極、vvvf和矢量變換控制三種方式，在調(diào)速要求不需無級的只須有限變速的采用變極控制方式，要求速度控制不嚴(yán)格的如輥道速度控制采用變壓變頻（vvvf）方式，要求速度控制嚴(yán)格的才采用矢量變換控制方式，這樣目的是節(jié)約投資和簡化維護(hù)，這種按工藝要求選擇變頻器的方法可作為為其他車間交流化作為準(zhǔn)則，如燒結(jié)的全交流化，其配料的變頻電源采用vvvf方式，臺車采用矢量變換控制方式。編輯本段變頻電源的生產(chǎn)　　對于變頻電源生產(chǎn)，國外電氣公司都已產(chǎn)業(yè)化了，如德國西門子、法國阿爾斯通、瑞典abb、美國ge、意大利ansoldo、日本日立、日本三菱、日本安川等公司都生產(chǎn)各種容量、不同電壓的通用變頻器可供選用，選擇時(shí)可適當(dāng)參照其業(yè)績及在類似或同樣機(jī)組使用情況和經(jīng)驗(yàn)與效果。變頻所用電動機(jī)也需注意，一般1000kw以下的電動機(jī)，采用異步電動機(jī)性能價(jià)格比較好，對于容量較大的可采用同步電動機(jī)或異步電動機(jī)。異步電動機(jī)一般采用線繞電機(jī)，而容量較小的電動機(jī)一般采用鼠籠電機(jī)。由于傳動控制系統(tǒng)一般采用pwm變頻器，故電機(jī)也須特殊設(shè)計(jì)，以滿足pwm變頻調(diào)速的要求（按不同機(jī)組情況，包括允許過載%、過載時(shí)間、工作制、絕緣等級、保護(hù)等級、額定電壓等）。一般來說，還須考慮電源污染對電網(wǎng)造成的影響問題，特別對容量特大并使用交—交變頻電源的場合，考慮裝設(shè)無功動態(tài)補(bǔ)償裝置（svc）是要認(rèn)真考慮的。 　　1996年推出的GH Bladed 是風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)和分析行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)軟件包。GH T-MON是測量風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)載荷和 　　性能的集成硬軟件系統(tǒng)。1998年，公司推出風(fēng)電場設(shè)計(jì)和分析軟件工具GH WindFarmer, 被世界各國廣泛采用。GH SCADA已成為業(yè)界領(lǐng)先的獨(dú)立風(fēng)電場管理、信息和報(bào)表工具軟件。2003年推出的GH Forecaster服務(wù),提供風(fēng)力發(fā)電場發(fā)電量的短期預(yù)報(bào)。編輯本段可帶負(fù)載種類及容量選擇方法　　變頻電源可以帶載各種阻抗特性的負(fù)載，包括電感類、電阻類、整流類常見負(fù)載，需引起重視的是負(fù)載類型不同，所需變頻電源的功率容量有很大不同。 　?、?負(fù)載性質(zhì)的種類： 　?、?不同負(fù)載的主要特性： 　　·阻性： 電源容量 = 1.1×負(fù)載功率 　　·感性：電源容量 =負(fù)載啟動電流/負(fù)載額定電流×負(fù)載功率 　　·整流：電源容量 = 負(fù)載電流波峰系數(shù)/1.5×負(fù)載功率 　　·混合型：請按照不同負(fù)載所占比例適當(dāng)選取 　　注：對于冰箱、空調(diào)之類的感性負(fù)載，應(yīng)按照啟動功率來選擇電源容量。 　　(啟動功率一般為額定功率的5-7倍) 　　國家標(biāo)準(zhǔn)： 　　GB/T 4793.1 測量、控制和試驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求 第1部分：通用要求 　　GB/T 6833.9-87 電子測量儀器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范 傳導(dǎo)干擾試驗(yàn) 　　GB/T 6587.2-86 電子測量儀器溫度試驗(yàn) 　　GB/T 6587.3-86 電子測量儀器濕度試驗(yàn) 　　GB/T 6587.4-86 電子測量儀器振動試驗(yàn) 　　GB/T 6587.5-86 電子測量儀器沖擊試驗(yàn) 　　GB/T 6587.6-86 電子測量儀器運(yùn)輸試驗(yàn) 　　GB/T 6587.7-86 電子測量儀器基本安全試驗(yàn) 　　GB/T 6587.8-86 電子測量儀器電源頻率與電壓試驗(yàn) 　　GB/T 6592-1996 電工和電子測量設(shè)備性能表示 　　GB/T 6593-1996 電子測量儀器質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)則 　　GB/T 11463-89 電子測量儀器可靠性試驗(yàn) 　　GB/T 13384-92 機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件 　　GB/T 16511-1996 電氣和電子測量設(shè)備隨機(jī)文件 　　GB/T 17626.5-1999 電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn) 　　GB/T 17626.11-1999 電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化抗擾度試驗(yàn)

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變頻電源的原理

　　無論是用于家庭還是用于工廠，單相交流電源和三相交流電源，其電壓和頻率均按各國的規(guī)定有一定的標(biāo)準(zhǔn)，如我國大陸規(guī)定，直接用戶單相交流電為220V，三相交流電線電壓為380V，頻率為50Hz，其它國家的電源電壓和頻率可能于我國的電壓和頻率不同，如有單相100V/60Hz，三相200V/60Hz等等，標(biāo)準(zhǔn)的電壓和頻率的交流供電電源叫工頻交流電。

通常，把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻電源”。

    為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC），這個(gè)過程叫整流。 把直流電（DC）變換為交流電（AC）的裝置，其科學(xué)術(shù)語為“inverter”(逆變器)。一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源。對于逆變?yōu)轭l率可調(diào)、電壓可調(diào)的逆變器我們稱為變頻電源。

    變頻電源輸出的波形是模擬正弦波，主要是用在三相異步電動機(jī)調(diào)速用，又叫變頻調(diào)速器。

    對于主要用在儀器儀表的檢測設(shè)備中的波形要求較高的可變頻率逆變器，要對波形進(jìn)行整理，可以輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，叫變頻電源。一般變頻電源是變頻電源價(jià)格的15－－20倍。由于變頻電源設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”，故該產(chǎn)品本身就被命名為“inverter”，即：變頻電源。

    變頻電源也可用于家電產(chǎn)品。使用變頻電源的家電產(chǎn)品中，不僅有電機(jī)（例如空調(diào)等），還有熒光燈等產(chǎn)品。 用于電機(jī)控制的變頻電源，既可以改變電壓，又可以改變頻率。但用于熒光燈的變頻電源主要用于調(diào)節(jié)電源供電的頻率。 汽車上使用的由電池（直流電）產(chǎn)生交流電的設(shè)備也以“inverter”的名稱進(jìn)行出售。

    變頻電源的工作原理被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。例如計(jì)算機(jī)電源的供電，在該項(xiàng)應(yīng)用中，變頻電源用于抑制反向電壓、頻率的波動及電源的瞬間斷電。

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