变频电源

变频电源原理图

变频电源是将市电中的交流电经过AC→DC→AC变换, 输出为纯净的正弦波，输出频率和电压 一定范围内可调。它有别于用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波（无失真）。变频电源十分接近于理想交流电源，因此，先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器提供良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。 变频电源主要有二大种类：线性放大型和SPWM开关型

　　当今国际上先进的变频电源[1]是采用IGBT逆变输出技术，用先进微处理器控制设计而成的高性能精密电源，它具有过流、短路、过压、欠压、过载等保护及报警故障显示功能，确保用电设备及变频电源安全。具有负载适应性强，输出波形品质好，良好的人机界面，操作简单，体积小，重量轻等特点。正弦波输出，可调输出电压及频率的变频电源为用电设备提供了所需要的交流电。

　　变频电源——变频电源的技术特点

　　提供世界各国标准电源、稳定纯净正弦波，模拟测试各种电器产品

　　16位微控制器（模拟）控制，输出电压、频率智能（模拟）控制，操作灵活方便

　　高频PWM设计，以IGBT做功率推动，体积小，噪音低

　　独特的瞬时值控制方式，可预先设定标称电压-10%~-30%及+10%~+25%，控制精度高，波形品质好，可适应各种负载

　　效率高达85%以上，适用负载广，负载功率因素±0.5~1.0均可

　　暂态反应快速，对100%的加载或去载，稳压反应时间在2ms以内

　　过载能力强，瞬间电源能承受额定电流300%

　　具过高电流、超载、超温等多重保护及告警

　　电压（V）、电流（A）、频率（HZ）、功率（W）、功率因素（PF）全部问LED数码管显示，简单易读，高解析度

　　输出电压0~150V/0~300V两档可调

　　输出频率45HZ~65HZ、50HZ、60HZ、2F、4F、400HZ

　　低失真干扰，输入/输出完全隔离，安全可靠

　　适用范围广，可广泛用于需变频变压场所

　　单相500VA~45KVA，三相3KVA~250KVA，可承接特殊规格定制

　　变频电源应用目的及领域:

变频电源

　由于世界各国电网指标不统一，出口电器厂商需要电源模拟不同国家的电网状况，为工程师在设计开发、生产线测试及品保的产品检测、寿命、过高压/低压模拟测试等应用中提供纯净可靠的、低谐波失真、高稳定的频率和稳压率的正弦波电力输出；进口原装电器、设备的用户也需要对我国电网进行变压、变频以保证进口电器、设备的正常运转；满足航空电子及军事设备高频的需求。

　　主要用于制造或出口贸易商对出口电器产品的用电检测、调试及用于精密仪器的供电电源。广泛适用于家电制造业、电机、电子制造业、IT产业、电脑设备、实验室等。

　　★ 家电业制造商如：空调设备、咖啡机、洗衣机、榨汁机、微波炉、收录音机、冰箱、DVD、洗尘器、电动剃须刀等产品的测试电源。

　　★ 电机、电子业制造商如：交换式电源供应器、变压器、电子安定器、AC风扇、不断电系统、充电器、继电器、压缩机、马达、被动元件等产品的测试电源。

　　★ IT产业及电脑设备制造商如：传真机、影印机、碎纸机、印表机、扫描器、烧录机、伺服器、显示器等产品的测试电源。

　　★ 实验室及测试单位如：交流电源测试、产品寿命及安全测试、电磁相容测试、OQC（FQC）测试、产品测试及研发、研究单位交流电源。

　　★ 航空/军事单位如：机场地面设施、船舶、航天、军事研究所等的测试电源。

变频电源实际应用中要注意的问题:

　　变频电源装置主要分为交—直—交变频和交—交变频两大类，交—直—交变频又可分为电压型和电流型两大类，交—交变频多为电压型，也有少量使用电流型。

　　变频电源控制方式分为电压型、电流型、脉冲宽度调制型等。其主回路的拓扑、控制策略都有多种方式可以选择，如功率器件有scr（晶闸管，thyristor）、gto（门极关断晶闸管，gateturn-offthyristor）、igbt（绝缘栅双极晶体管，insulated-gatebipolartransistor）、igct（集成门极换流晶闸管，integratedgatecommutatedthyristor，是一种新型半导体功率器件，在gto的基础发展起来的）等；主回路的拓扑结构可选择两电平、三电平、负载换相式scr电流型变频器等，控制策略可选择v/f控制、矢量控制、直接转矩控制、脉冲宽度调制（pwm）或脉冲幅度调制（pam）等；电压也有高压（3～6kv，主要是大容量的同步或异步电动机）、中压或抵压（如一般的小功率380v和轧钢辅传动的电动机）等。此外，变频调速还有变极调速，无级调速还有矢量控制方式、变压变频（vvvf）控制方式等，价格极为不同，如何选择是一大问题。表3示出了我国宝钢从日本引进的于1989年投产的1900mm板坯连铸全交流方式。从表中可以看出，变频调速采用变极、vvvf和矢量变换控制三种方式，在调速要求不需无级的只须有限变速的采用变极控制方式，要求速度控制不严格的如辊道速度控制采用变压变频（vvvf）方式，要求速度控制严格的才采用矢量变换控制方式，这样目的是节约投资和简化维护，这种按工艺要求选择变频器的方法可作为为其他车间交流化作为准则，如烧结的全交流化，其配料的变频电源采用vvvf方式，台车采用矢量变换控制方式。

　　对于变频电源生产，国外电气公司都已产业化了，如德国西门子、法国阿尔斯通、瑞典abb、美国ge、意大利ansoldo、日本日立、日本三菱、日本安川等公司都生产各种容量、不同电压的通用变频器可供选用，选择时可适当参照其业绩及在类似或同样机组使用情况和经验与效果。变频所用电动机也需注意，一般1000kw以下的电动机，采用异步电动机性能价格比较好，对于容量较大的可采用同步电动机或异步电动机。异步电动机一般采用线绕电机，而容量较小的电动机一般采用鼠笼电机。由于传动控制系统一般采用pwm变频器，故电机也须特殊设计，以满足pwm变频调速的要求（按不同机组情况，包括允许过载%、过载时间、工作制、绝缘等级、保护等级、额定电压等）。一般来说，还须考虑电源污染对电网造成的影响问题，特别对容量特大并使用交—交变频电源的场合，考虑装设无功动态补偿装置（svc）是要认真考虑的。

　　1996年推出的GH Bladed 是风机设计和分析行业的标准软件包。GH T-MON是测量风机结构载荷和

　　性能的集成硬软件系统。1998年，公司推出风电场设计和分析软件工具GH WindFarmer, 被世界各国广泛采用。GH SCADA已成为业界的独立风电场管理、信息和报表工具软件。2003年推出的GH Forecaster服务,提供风力发电场发电量的短期预报。