鉅大LARGE | 點擊量：3241次 | 2019年12月30日
變頻電源的工作原理分析
變頻電源非常接近理想交流電源，具有頻率穩(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）的突出特點。故眾多發(fā)達(dá)國家將變頻電源用作標(biāo)準(zhǔn)供電電源，為用電器提供最優(yōu)良的供電環(huán)境。自改革開放以來，變頻電源主要從日本和臺灣引入大陸，并迅速進(jìn)入各個領(lǐng)域，成為一個新興發(fā)展的領(lǐng)域，并對中國工業(yè)電氣化發(fā)展產(chǎn)生重要的影響。下面我們來對變頻電源工作原理做詳細(xì)的介紹。
一、變頻電源工作原理
變頻電源的整個電路由交流→直流→交流→濾波（即AC→DC→AC→濾波）等部分構(gòu)成,具體步驟是首先把220v的交流電用整流橋變成直流電，然后再用逆變橋把直流電變成交流電，在逆變過程中逆變出的交流電的頻率是可以控制的，因此它輸出的電壓和電流波形均為純正的正弦波,非常接近理想的交流供電電源。可以輸出世界任何國家的電網(wǎng)電壓和頻率。有別于變頻器。
變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。可分為交——交變頻器，交——直——交變頻器。交——交變頻器可直接把交流電變成頻率和電壓都可變的交流電；交——直——交變頻器則是先把交流電經(jīng)整流器先整流成直流電，再經(jīng)過逆變器把這個直流電流變成頻率和電壓都可變的交流電。
二、變頻電源分類原理
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
變頻電源主要有二大種類：電晶體放大型和PWM開關(guān)型。DP系列變頻電源，以微處理器為核心，以PWM方式制作，正弦脈寬調(diào)制等技術(shù)，使單機(jī)容量可達(dá)1000KVA，以隔離變壓器輸出來增加整機(jī)穩(wěn)定性，具有負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)、輸出波形品質(zhì)好、操作波形好、操作簡便、體積小、重量輕等特點，具有短路、過流、過壓、過熱等保護(hù)功能，以保證電源可靠運(yùn)行。
三、變頻電源可帶負(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。
1、負(fù)載性質(zhì)的種類：
線性負(fù)載非線性負(fù)載阻性負(fù)載或功率因數(shù)已校正負(fù)載感性負(fù)載容性負(fù)載帶有電解電容的整流濾波型負(fù)載
2、不同負(fù)載的主要特性：
負(fù)載類型電壓與電流相差沖擊電流電流失真功率因數(shù)有功功率無功功率線性阻性負(fù)載及功率因數(shù)已校正負(fù)載無中等無cosφ=1100%無非線性帶有電解電容的整流濾波型負(fù)載有高高cosφ≈0.7約70%約30%線性感性負(fù)載（電機(jī)、空調(diào)）有高無cosφ≈0.8約80%20%線性容性負(fù)載有高有cosφ＜1有有
3、電源容量選擇方法
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)
四、三相交流電源IGBTPWM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理，一般常見結(jié)構(gòu)
1、分離式(獨立式)三相交流電源，無電源變壓器結(jié)構(gòu)，輸入未隔離，輸出隔離:
三個獨立輸出變壓器，三組變流器，IGBT使用數(shù)量高達(dá)12個；
三組變流器亦可共用一組整流器；
三相由完整的單相集成連結(jié)而成，可單相使用(使用任意一相)或三相使用；
適用于三相平衡及不平衡(100%不平衡)負(fù)載，可依需求制作于一機(jī)箱或三機(jī)箱結(jié)構(gòu)不一樣，成本不一樣，性能當(dāng)然不一樣；
2、低成本三相交流電源，無電源變壓器結(jié)構(gòu)，輸入未隔離，輸出隔離:
一個輸出變壓器三組繞組，一組變流器，IGBT使用數(shù)量僅6個；
僅能供三相負(fù)載使用(無法各相單獨取用)，不適合三相不平衡負(fù)載；
此結(jié)構(gòu)僅能制作于一機(jī)箱
3、獨立式三相交流電源，無輸出變壓器結(jié)構(gòu)，輸入隔離，輸出未隔離:
一個電源變壓器，三組逆變器，IGBT使用數(shù)量12個
三相由完整的單相集成連結(jié)而成，可單相使用(使用任意一相)或三相使用
適用于三相平衡及不平衡(100%不平衡)負(fù)載，僅能制作于一機(jī)箱。
4.變頻電源應(yīng)用目的及領(lǐng)域
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)；滿足特種電子及特種設(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、實驗室等。
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。
實驗室及測試單位如：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。
特種/特種單位如：機(jī)場地面設(shè)施、船舶、航天、特種研究所等的測試電源。
鐵路、高速公路：25Hz、靜頻信號電源。
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