变频开关是由变频器和空气开关组成的电器设备,它能够通过控制电机旋转的频率,达到调整电机转速和实现省电的目的。
其原理是通过控制器对电源进行频率调整,改变电机运行频率来实现控制电机转速的目的。
变频开关的工作原理包括三个主要步骤:变频器、电源电路和电机,分别如下:
变频器是指将固定频率的交流电转化为可变频率的交流电的设备。利用IGBT等电力电子器件产生高频电流,再通过滤波器等组成逆变式变频器,输出变频交流电。
电源电路即变频电源电路,其主要作用是将市电的交流电源通过整流、滤波和功率器件变换等方式,转换为高频交流电,并将输出电压、电流等参数控制在规定范围内。
电机作为变频开关的末端执行器,接收变频器输出的变频电流,根据其大小和过零点时刻确定电机的电流、电压、频率等参数,实现对电机的精养控制。变频开关中采用的电机,一般是三相异步电机,它具有体积小、寿命长、能耗低等优点。
①调速范围广:通过变频技术,电机的转速能够无级调节,可缓慢启动和停止,从而大大降低了电机的机械性能和压力变化,提高了电机的使用寿命;
②节能减排:与传统的调速方式相比,变频开关的节能效果非常明显,在低载运行时,在节约能源的同时,大大降低了对环境的污染;
③提高生产效率:变频开关的能源利用率大大提高,同时可以为生产带来更高的效率和更长的运行时间。
①成本高:变频开关的制造和设计难度较大,因此相对传统调速设备而言,价格要略高一些;
②可能会产生电磁干扰:由于变频器本质上生成的是脉冲式交流电,存在一定的高频干扰信号,若处理不当,会对其他电子设备产生干扰;
③容易产生谐波:变频器输出的交流电是粗糙的波形,可能会产生谐波;
④对电动机有一定伤害:在高频率、高电压的情况下,将会对电机产生一定的温升和振动,从而影响电机寿命。