變頻電源是將市電中的交流電經過AC→DC→AC變換, 輸出為純凈的正弦波,輸出頻率和電壓 一定范圍內可調。它有別于用于電機調速用的變頻調速控制器,也有別于普通交流穩(wěn)壓電源。理想的交流電源的特點是頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、內阻等于零、電壓波形為純正弦波(無失真)。
變頻電源十分接近于理想交流電源,因此,先進發(fā)達國家越來越多地將變頻電源用作標準供電電源,以便為用電器提供最優(yōu)良的供電環(huán)境,便于客觀考核用電器的技術性能。 變頻電源主要有二大種類:線性放大型和SPWM開關型。

變頻電源特點
提供世界各國標準電源、穩(wěn)定純凈正弦波,模擬測試各種電器產品
16位微控制器(模擬)控制,輸出電壓、頻率智能(模擬)控制,操作靈活方便
高頻PWM設計,以IGBT做功率推動,體積小,噪音低
獨特的瞬時值控制方式,可預先設定標稱電壓-10%~-30%及+10%~+25%,控制精度高,波形品質好,可適應各種負載
效率高達85%以上,適用負載廣,負載功率因數(shù)±0.5~1.0均可
暫態(tài)反應快速,對100%的加載或去載,穩(wěn)壓反應時間在2ms以內

過載能力強,瞬間電源能承受額定電流300%
具過高電流、超載、超溫等多重保護及警告
電壓(V)、電流(A)、頻率(HZ)、功率(W)、功率因數(shù)(PF)全部問LED數(shù)碼管顯示,簡單易讀,高解析度
輸出電壓0~150V/0~300V兩檔可調
輸出頻率45HZ~65HZ、50HZ、60HZ、2F、4F、400HZ
低失真干擾,輸入/輸出完全隔離,安全可靠
適用范圍廣,可廣泛用于需變頻變壓場所
單相500VA~500KVA,三相3KVA~1600KVA,可承接特殊規(guī)格定制

變頻電源應用
由于世界各國電網指標不統(tǒng)一,出口電器廠商需要電源模擬不同國家的電網狀況,為工程師在設計開發(fā)、生產線測試及品保的產品檢測、壽命、過高壓/低壓模擬測試等應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;進口原裝電器、設備的用戶也需要對我國電網進行變壓、變頻以保證進口電器、設備的正常運轉;滿足航空電子及軍事設備高頻的需求。
主要用于制造或出口貿易商對出口電器產品的用電檢測、調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、電子制造業(yè)、IT產業(yè)、電腦設備、實驗室等。
★ 家電業(yè)制造商如:空調設備、咖啡機、洗衣機、榨汁機、微波爐、收錄音機、冰箱、DVD、洗塵器、電動剃須刀等產品的測試電源。
★ 電機、電子業(yè)制造商如:交換式電源供應器、變壓器、電子安定器、AC風扇、不斷電系統(tǒng)、充電器、繼電器、壓縮機、馬達、被動元件等產品的測試電源。

★ IT產業(yè)及電腦設備制造商如:傳真機、影印機、碎紙機、印表機、掃描器、燒錄機、伺服器、顯示器等產品的測試電源。
★ 實驗室及測試單位如:交流電源測試、產品壽命及安全測試、電磁相容測試、OQC(FQC)測試、產品測試及研發(fā)、研究單位最佳交流電源。
★ 航空/軍事單位如:機場地面設施、船舶、航天、軍事研究所等的測試電源。
采用變頻電源穩(wěn)壓器調速,一是根據要求調速用,二是節(jié)能。它主要基于下面幾個因素:
1) 變頻調速系統(tǒng)自身損耗小,工作效率高。
2) 電機總是保持在低轉差率運行狀態(tài),減小轉子損耗。
3) 可實現(xiàn)軟啟、制動功能,減小啟動電流沖擊。
在采用變頻電源調速時,需從工藝要求、節(jié)約效益、投資回收期等各方面考慮。如果僅從工藝要求、節(jié)約效益考慮,下面幾種情況選用變頻調速較有利:
根據工藝要求,生產線或單臺設備需要按程序或按要求調整電機速度的。如:包裝機傳送系統(tǒng),根據不同品種的產品,需要改變系統(tǒng)傳送速度,使用變頻調速可使調速控制系統(tǒng)結構簡單,控制準確,并易于實現(xiàn)程序控制。

用變頻調速代替機械變速。如:機床,不僅可以省去復雜的齒輪變速箱,還能提高精度、滿足程序控制要求。
用變頻調速代替用閘門或擋板調整流量適于風機、水泵、壓縮機等。例如:鍋爐上水泵、鼓風機、引風機實行了變頻調速控制,不僅省去了伺服放大器、電動操作器、電動執(zhí)行器和給水閥門(或擋風板),而且使得整個鍋爐鍋爐控制系統(tǒng)得到了快速的動態(tài)響應、高的控制精度和穩(wěn)定性。

變頻電源種類
變頻電源裝置主要分為交—直—交變頻和交—交變頻兩大類,交—直—交變頻又可分為電壓型和電流型兩大類,交—交變頻多為電壓型,也有少量使用電流型。
變頻電源控制方式分為電壓型、電流型、脈沖寬度調制型等。其主回路的拓撲、控制策略都有多種方式可以選擇,如功率器件有scr(晶閘管)、gto(門極關斷晶閘管)、igbt(絕緣柵雙極晶體管)、igct(集成門極換流晶閘管,是一種新型半導體功率器件,在gto的基礎發(fā)展起來的)等;

主回路的拓撲結構可選擇兩電平、三電平、負載換相式scr電流型變頻器等,控制策略可選擇v/f控制、矢量控制、直接轉矩控制、脈沖寬度調制(pwm)或脈沖幅度調制(pam)等;電壓也有高壓(3~6kv,主要是大容量的同步或異步電動機)、中壓或抵壓(如一般的小功率380v和軋鋼輔傳動的電動機)等。
此外,變頻調速還有變極調速,無級調速還有矢量控制方式、變壓變頻(vvvf)控制方式等,價格極為不同,如何選擇是一大問題。

變頻電源保養(yǎng)
清掃空氣過濾器冷卻風道及內部灰塵。檢查螺絲釘、螺栓以及即插件等是否松動,輸入輸出電抗器的對地及相間電阻是否有短路現(xiàn)象,正常應大于幾十兆歐。導體及絕緣體要及時用酒精擦試干凈。如條件允許的情況下,要用示波器測量開關電源輸出各路電壓的平穩(wěn)性,如:5V、12V、15V、24V等電壓。測量驅動電路各路波形的方波是否有畸變。UVW相間波形是否為正弦波。
接觸器的觸點是否有打火痕跡,嚴重的要跟換同型號或大于原容量的新品;確認控制電壓的正確性,進行順序保護動作試驗;確認保護顯示回路無異常;確認變頻電源在單獨運行時輸出電壓的平衡度。
建議定期檢查,應一年進行一次。

變頻電源備件更換
變頻電源由多種部件組成,其中一些部件經長期工作后其性能會逐漸降低、老化,這也是變頻器發(fā)生故障的主要原因,為了保證設備長期的正常運轉,下列器件應定期更換:
1.濾波電容
中間電路濾波電容:又稱電解電容,其主要作用就是平滑直流電壓,吸收直流中的低頻諧波,它的連續(xù)工作產生的熱量加上變頻電源本身產生的熱量都會加快其電解液的干涸,直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次,一般其容量減少20%以上應更換。

2.冷卻風扇
變頻電源的功率模塊是發(fā)熱最嚴重的器件,其連續(xù)工作所產生的熱量必須要及時排出,一般風扇的壽命大約為10Kh—40Kh。按變頻電源連續(xù)運行折算為2—3年就要更換一次風扇,直接冷卻風扇有二線和三線之分,二線風扇其中一線為正極,另一線為負極,更換時不要接錯;三線風扇除了正、負極外還有一根檢測線,更換時千萬注意,否則會引起變頻電源過熱報警。交流風扇一般為220V、380V之分,更換時電壓等級不要搞錯。

變頻電源注意事項
1、高壓試驗請注意安全,嚴格按照高壓試驗的規(guī)范來操作。檢查/修改試驗接線時,請先關閉本系統(tǒng),并切斷電源。
2、本系統(tǒng)支持的最高電壓為800Kv,實際能夠升到的高壓由激勵變壓器決定,請根據試驗電壓調換合適的激勵變壓器。
3、如果開機后發(fā)現(xiàn)變壓器發(fā)出非正常聲音,請立即關閉本系統(tǒng)并切斷電源,檢查變壓器接線是否正確。
4、正?!巴C”采用逐步降壓停機的方式,保護停機直接快速停機,遇到緊急情況可以直接斷開空開直接關機。
5、如果自動掃頻失敗,請檢查接線或重設掃頻范圍。
6、本系統(tǒng)試驗電壓為峰值采樣(國標要求),如果系統(tǒng)顯示的高壓跟萬用表顯示的高壓差別大,請檢查“試驗參數(shù)”中的“分壓變比”是否正確填寫。

單相變頻電源
單相變頻電源的主電路采用交一直一交電壓型變頻電路,主要由整流、濾波、逆變組成。整流部分采用單相橋式整流模塊,實現(xiàn)AC/DC的轉換;濾波環(huán)節(jié)采用濾波電容來穩(wěn)定直流電壓;逆變部分采用智能功率模塊DIP-IPM,實現(xiàn)DC/AC的轉換。變頻電源的控制回路用來調節(jié)電源系統(tǒng)輸出信號的頻率和幅值,實現(xiàn)變壓變頻。為保證系統(tǒng)安全可靠,設置了過壓欠壓檢測保護電路、光耦隔離驅動電路、輔助電源轉換電路等。