為什么變頻器輸出電壓比輸入電壓高幾時(shí)伏?
★因?yàn)槟銣y(cè)量時(shí)的萬(wàn)用表為普通數(shù)字萬(wàn)用表,而不是真有效值的數(shù)字萬(wàn)用表。特別是當(dāng)變頻器頻率超過(guò)50/60hz時(shí),非真有效值數(shù)字萬(wàn)用表就越來(lái)越誤差大。
變頻器一般有v/f控制方式和矢量控制方式。v/f控制方式是在改變輸出駁接電動(dòng)機(jī)電源頻率的同時(shí),也改變電動(dòng)機(jī)電源的電壓,使電動(dòng)機(jī)磁通保持一定,在較寬的調(diào)速范圍內(nèi),電動(dòng)機(jī)的效率、功率因數(shù)不下降。因?yàn)槭强刂频碾妷海╲oltage)與頻率(frequency)之比。矢量控制變頻器則是模仿直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特點(diǎn),使異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也能通過(guò)控制兩個(gè)相互垂直的直流磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。
★現(xiàn)代變頻器輸出大多采用變頻調(diào)速正弦脈寬調(diào)制,所謂正弦脈寬調(diào)制是在進(jìn)行脈寬調(diào)制時(shí),使脈沖系列的占空比按正弦規(guī)律來(lái)安排。當(dāng)正弦值為最大值時(shí),脈沖的寬度也最大,而脈沖間的間隔則最小。反之,當(dāng)正弦值較小時(shí),脈沖的寬度也小,而脈沖間的間隔則較大。變頻調(diào)速控制產(chǎn)生的輸出電壓和輸出電流均有諧波,spwm輸出電壓的波形見(jiàn)小下圖所示。
由上個(gè)圖中可看出變頻控制的變頻器輸出的電壓,電流波形都有諧波分量,諧波頻率的高低與變頻器載波頻率有關(guān),提高載波頻率,可使負(fù)載電流的波形和正弦波接近,從而能減少輸出電流的諧波分量,而載波頻率的大小是受逆變器件 的工作頻率制約的。較早用gtr作為逆變器件時(shí),載波頻在2khz以下,電流諧波分量較大,電動(dòng)機(jī)的有效輸出轉(zhuǎn)矩略小,并且有電磁噪聲?,F(xiàn)代變頻器廣泛采用的igbt逆變器件載波頻率可達(dá)15 khz以上,輸出電流波形已相當(dāng)平滑,相比gtr諧波分量已大大減少,電動(dòng)機(jī)的有效輸出轉(zhuǎn)矩大,基本無(wú)噪聲。
自己曾經(jīng)實(shí)際檢測(cè)變頻器的輸出電壓進(jìn)行測(cè)試過(guò),發(fā)現(xiàn)變頻器輸出電壓有1000多伏,輸入電壓?jiǎn)蜗酁?20伏,這是否是變頻器故障?其實(shí)不然,而是自己使用的普通萬(wàn)用表測(cè)量的。
剛剛接觸變頻器時(shí),根本不懂得一些基礎(chǔ)知識(shí),后來(lái)通過(guò)看書(shū)學(xué)習(xí)后知道了這些。再者變頻器它只會(huì)降壓不會(huì)升壓,原來(lái)測(cè)量用的價(jià)格低廉的普通數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量。由于變頻器輸出電壓使高頻載波,普通沒(méi)防干擾的數(shù)字表在這里測(cè)量是很不準(zhǔn)的。變頻器只會(huì)降壓不會(huì)生壓,這屬于測(cè)量問(wèn)題,如果萬(wàn)用表沒(méi)問(wèn)題的話,用指針型電壓表測(cè)量,或者用真有效值萬(wàn)用表測(cè)量即可。
真有效值數(shù)字萬(wàn)用表可以兼容一般的工頻電壓測(cè)量,以及例如變頻器、高頻器、高頻逆變器等高頻電壓的測(cè)量;見(jiàn)上上圖所示。
而非真有效值數(shù)字萬(wàn)用表都是通過(guò)測(cè)被測(cè)線路的平均值或者峰值的方法間接測(cè)量有效值(按正弦波的關(guān)系)。真有效值的數(shù)字萬(wàn)用表能夠準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)測(cè)量各種波形的電壓有效值,在面對(duì)測(cè)量脈沖,畸變信號(hào),變頻信號(hào),方波等非正弦波信號(hào)時(shí),仍然獲得精準(zhǔn)的測(cè)量值。