电压-频率转换(Voltage-Frequency Conversion,简称V/F变换),是将定频输电的电源输入变压器降压成所需电压并变频成所需频率,最终输出交流电源的一种电力供给方式。一般用于工业控制领域,如风机、水泵等应用。
V/F变换器是一种通过调节电压和频率来控制交流电机转速的装置。它主要由调频电压源、测量单元、驱动单元和保护单元等部分组成,通过计算机控制或手动控制,将需要输出的电压、电流信号转化为一定的频率,最终实现控制电机的运行速度。
其中,调频电压源是V/F变换的核心部件,它将输入的电源电压变换成所需的电压,并将其输入电机。测量单元用于对电机转速、电流等参数进行实时测量,控制单元根据测量结果进行计算,并根据预设的控制策略进行调节,从而调节输出电源的电压、频率等参数。保护单元则负责对电机进行保护,避免因电机过流等原因造成损坏。
与传统的直接调节电压的功率控制相比,使用V/F变换的功率控制具有如下优点:
1)能够保证输出电压和频率的稳定性;
2)输出电流平滑,减小电机动态响应的时间;
3)无论转速如何变化,输出电动势都能保持恒定;
4)可实现较好的效率控制和缩小温度范围,延长设备寿命。
目前,V/F变换已经广泛应用于各种交流电机的控制中。在风机、水泵、压缩机等工业应用中尤为常见。此外,V/F变换还被广泛应用于锅炉送风机、球磨机、升降梯、冷却塔、制冷设备等领域。