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變頻器 四象限

單獨(dú)對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō),所謂四象限是指其運(yùn)行機(jī)械特性曲線在數(shù)學(xué)軸上的四個(gè)象限都可運(yùn)行。第一象限正轉(zhuǎn)電動(dòng)狀態(tài),第二象限回饋制動(dòng)狀態(tài),第三象限反轉(zhuǎn)電動(dòng)狀態(tài),第四象限反接制動(dòng)狀態(tài)。能夠具有使得電機(jī)工作在四象限的變頻器才稱得上四象限變頻器。


 

在上個(gè)世紀(jì)80年代末,交流變頻調(diào)速逐漸登上了產(chǎn)業(yè)傳動(dòng)調(diào)速方式的歷史舞臺(tái)。變頻調(diào)速在調(diào)速范圍、調(diào)速精度、控制靈活、工作效率、使用利便等方面都有很大的長(zhǎng)處,使變頻調(diào)速成為最有發(fā)展前途的一種交流調(diào)速方式。 
  普通的變頻器大都采用二極管整流橋?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)化成直流,然后采用IGBT逆變技術(shù)將直流轉(zhuǎn)化成電壓頻率皆可調(diào)整的交流電控制交流電念頭。這種變頻器只能工作在電動(dòng)狀態(tài),所以稱之為兩象限變頻器。因?yàn)閮上笙拮冾l器采用二極管整流橋,無(wú)法實(shí)現(xiàn)能量的雙向活動(dòng),所以沒(méi)有辦法將電機(jī)回饋系統(tǒng)的能量送回電網(wǎng)。在一些電念頭要回饋能量的應(yīng)用中,好比電梯,晉升,離心機(jī)系統(tǒng),只能在兩象限變頻器上增加電阻制動(dòng)單元。將電念頭回饋的能量消耗掉。另外,在一些大功率的應(yīng)用中,二極管整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)峻的諧波污染。 
  IGBT功率模塊可以實(shí)現(xiàn)能量的雙向活動(dòng),假如采用IGBT做整流橋,用高速度、高運(yùn)算能力的DSP產(chǎn)生PWM控制脈沖。一方面可以調(diào)整輸入的功率因數(shù),消除對(duì)電網(wǎng)的諧波污染,讓變頻器真正成為“綠色產(chǎn)品”。另一方面可以將電念頭回饋產(chǎn)生的能量反送到電網(wǎng),達(dá)到徹底的節(jié)能效果。 
  四象限變頻器的典型應(yīng)用是具有位勢(shì)負(fù)載特性的場(chǎng)合,例如晉升機(jī),機(jī)車牽引,油田磕頭機(jī),離心機(jī)等。在一些大功率的應(yīng)用中,也需要四象限變頻器以減小對(duì)電網(wǎng)的諧波污染。 
  以晉升機(jī)的應(yīng)用為例,當(dāng)晉升重物時(shí),四象限變頻器拖動(dòng)電機(jī)克服重力做工,電念頭處于電動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)下放重物時(shí),逆變側(cè)產(chǎn)生勵(lì)磁電流,重力牽引電機(jī)發(fā)電,電念頭處于發(fā)電狀態(tài)。勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能通過(guò)整流側(cè)回饋的電網(wǎng)。

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