矢量控制(VC)方式矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相-二相變換,等效成兩相靜止坐標系下的交流電流Ia1Ib1,再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換,等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流Im1、It1(Im1相當于直流電動機的勵磁電流;It1相當于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流),然后模仿直流電動機的控制方法,求得直流電動機的控制量,經(jīng)過相應(yīng)的坐標反變換,實現(xiàn)對異步電動機的控制。其實質(zhì)是將交流電動機等效為直流電動機,分別對速度,磁場兩個分量進行控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈,然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量,經(jīng)坐標變換,實現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實際應(yīng)用中,由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準確觀測,系統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大,且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜,使得實際的控制效果難以達到理想分析的結(jié)果。 什么是變頻器?它的作用有哪些?成都正弦變頻器控制柜
很多人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了變頻器對電機損傷的現(xiàn)象。例如,某水泵廠,近兩年來,他的用戶頻繁報告水泵在保修期內(nèi)發(fā)生損壞的現(xiàn)象。而過去,這個水泵廠的產(chǎn)品質(zhì)量十分可靠。經(jīng)過調(diào)查,發(fā)現(xiàn)這些損壞的水泵都是用變頻器驅(qū)動的。變頻器的出現(xiàn)為工業(yè)自動化控制、電機節(jié)能帶來了革新。工業(yè)生產(chǎn)中幾乎離不開變頻器,即使在日常生活中,電梯、變頻空調(diào)也成為不可缺少的部分,變頻器已經(jīng)開始滲入到生產(chǎn)、生活的各個角落。然而,變頻器也帶來了許多前所未有的困擾,其中損傷電機就是**典型的現(xiàn)象之一。很多人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了變頻器對電機損傷的現(xiàn)象。例如,某水泵廠,近兩年來,他的用戶頻繁報告水泵在保修期內(nèi)發(fā)生損壞的現(xiàn)象。而過去,這個水泵廠的產(chǎn)品質(zhì)量十分可靠。經(jīng)過調(diào)查,發(fā)現(xiàn)這些損壞的水泵都是用變頻器驅(qū)動的。 畢節(jié)西門子變頻器為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率,該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC)。
變頻器常見的頻率給定方式主要有:操作器鍵盤給定、接點信號給定、模擬信號給定、脈沖信號給定和通訊方式給定等。這些頻率給定方式各有優(yōu)缺點,必須按照實際的需要進行選擇設(shè)置,同時也可以根據(jù)功能需要選擇不同頻率給定方式進行疊加和切換。低壓通用變頻輸出電壓為380~650V,輸出功率為~400kW,工作頻率為0~400Hz,它的主電路都采用交—直—交電路。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式其特點是控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,機械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求,已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是,這種控制方式在低頻時,由于輸出電壓較低,轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較明顯,使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外,其機械特性終究沒有直流電動機硬,動態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意,且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負載的變化而變化,轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機轉(zhuǎn)矩利用率不高,低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降,穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。
在紡織企業(yè)中運用變頻器,能夠降低電力資源的消耗。在不使用變頻器前,為保證啟動時有足夠的扭矩和減少對電網(wǎng)的沖擊,送風及大慣量負載裝機功率往往高出所需功率的40%~50%,變壓器容量也高出實際很多。這樣非但設(shè)備投資有很大一塊浪費,而且電動機、變壓器空載損耗(銅耗、鐵耗)的電費也相當驚人。由于變頻器具有優(yōu)越的軟啟動及恒扭矩功能,它可以在100%~150%扭矩下將異步電動機的啟動電流限制在額定電流附近。啟動沖擊對電機容量及電網(wǎng)的限制條件已不存在。采用變頻后可徹底消除以前的大馬拉小車及電動機功率過剩問題??照{(diào)是棉紡廠離不開的優(yōu)先設(shè)備,是生產(chǎn)的必備設(shè)備。若風機效率一定,當要求調(diào)節(jié)風量下降時,轉(zhuǎn)速可成比例下降,此時風機的輸出功率是成立方關(guān)系下降。風機在棉紡設(shè)備中應(yīng)用量大、面廣,其傳動絕大部分為大功率交流電機,耗電量在棉紡設(shè)備中是大戶。以前風機都采用電機恒速傳動,調(diào)節(jié)風門的辦法調(diào)節(jié)風量。這種調(diào)節(jié)方式雖然簡單,但它是以增加管網(wǎng)損失,耗費大量能源為代價的。如采用“風機**變頻”來自動調(diào)速,就可以從根本上防止電能浪費。 變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源。
控制電路是給異步電動機供電(電壓、頻率可調(diào))的主電路提供控制信號的回路,它有頻率、電壓的“運算電路”,主電路的“電壓、電流檢測電路”,電動機的“速度檢測電路”,將運算電路的控制信號進行放大的“驅(qū)動電路”,以及逆變器和電動機的“保護電路”組成。(1)運算電路:將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算,決定逆變器的輸出電壓、頻率。(2)電壓、電流檢測電路:與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。如果對變頻器進行定期的維護,可望有10年以上的壽命。瀘州德國西門子變頻器哪家好
一般每上升10℃變頻器的壽命減半。成都正弦變頻器控制柜
矩陣式交—交控制方式VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低,諧波電流大,直流電路需要大的儲能電容,再生能量又不能反饋回電網(wǎng),即不能進行四象限運行。為此,矩陣式交—交變頻應(yīng)運而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié),從而省去了體積大、價格貴的電解電容。它能實現(xiàn)功率因數(shù)為l,輸入電流為正弦且能四象限運行,系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)雖尚未成熟,但仍吸引著眾多的學者深入研究。其實質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量,而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實現(xiàn)的。 成都正弦變頻器控制柜
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