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[资源帖] 汇总 变频器技术、原理、知识、抗干扰资料

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本套资料分为五个部分:  

变频器技术、原理、知识、抗干扰资料 http://bbs.hcbbs.com/thread-68575-1-1.html
变频器在相关行业的实例、应用资料 http://bbs.hcbbs.com/thread-61904-1-1.html

变频器生产厂家样本、资料、图集资料  http://bbs.hcbbs.com/thread-90488-1-1.html
变频器维护、故障、问答、题集资料 http://bbs.hcbbs.com/thread-90487-1-1.html
变频器与PLC 各类资料 http://bbs.hcbbs.com/thread-67116-1-1.html
(按原贴关键字优先级顺序,即同时出现"应用和技术"的字样的,归于"技术")



本贴作为汇总资料贴,为了便于阅读,除了补充资料以外,禁止回复;无意义回复者删贴直至扣分!




变频调速应用技术
pdf格式,8.541M,9个压输分卷。

[ 本帖最后由 cocain 于 2007-9-24 01:29 编辑 ]

 

发表于 2006-12-4 19:01:03

变频调速应用技术.JPG

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变频调速应用技术.part09.rar

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汇总 变频器技术、原理、知识、抗干扰资料

变频器应用中的干扰问题及对策
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发表于 2006-12-26 02:11:37

 

 

 

Peterpaul彼得保罗
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变频器的电气制动--应用方案

变频器的电气制动--应用方案
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发表于 2007-1-22 10:58:31

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变频器容量的选择

变频器容量的选择
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发表于 2007-1-23 09:08:02

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变频器基础原理知识

变频器基础 *1: VVVF  改变电压、改变频率(Variable Voltage and Variable Frequency)的缩写。  *2: CVCF  恒电压、恒频率(Constant Voltage and Constant Frequency)的缩写 各国使用的交流供电电源,无论是用于家庭还是用于工厂,其电压和频率均为200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz),等等。  通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC)。  把直流电(DC)变换为交流电(AC)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”,故该产品本身就被命名为“inverter”,即:变频器 变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中 不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。 用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。 汽车上使用的由电池(直流电)产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。 变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。 2. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变?  *1: r/min 电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm.  例如:4极电机 60Hz 1,800 [r/min]  4极电机 50Hz 1,500 [r/min] 电机的旋转速度同频率成比例 本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。 感应式交流电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率(如下图所示)。 由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以不适和改变该值来调整电机的速度。 另外,频率是电机供电电源的电信号,所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。 因此,以控制频率为目的的变频器,是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极数 改变频率和电压是最优的电机控制方法 如果仅改变频率,电机将被烧坏。特别是当频率降低时,该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生,变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压 例如:为了使电机的旋转速度减半,变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz,这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。 例如:为了使电机的旋转速度减半,变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz,这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。 如果要正确的使用变频器, 必须认真地考虑散热的问题. 变频器的故障率随温度升高而成指数的上升。使用寿命随温度升高而成指数的下降。环境温度升高10度,变频器使用寿命减半。 因此,我们要重视散热问题啊! 在变频器工作时,流过变频器的电流是很大的, 变频器产生的热量也是非常大的,不能忽视其发热所产生的影响  通常,变频器安装在控制柜中。我们要了解一台变频器的发热量大概是多少. 可以用以下公式估算: 发热量的近似值= 变频器容量(KW)×55 [W] 在这里, 如果变频器容量是以恒转矩负载为准的 (过流能力150% * 60s) 如果变频器带有直流电抗器或交流电抗器, 并且也在柜子里面, 这时发热量会更大一些。 电抗器安装在变频器侧面或测上方比较好。 这时可以用估算: 变频器容量(KW)×60 [W] 因为各变频器厂家的硬件都差不多, 所以上式可以针对各品牌的产品. 注意: 如果有制动电阻的话,因为制动电阻的散热量很大, 因此最好安装位置最好和变频器隔离开, 如装在柜子上面或旁边等。 那么, 怎样采能降低控制柜内的发热量呢? 当变频器安装在控制机柜中时,要考虑变频器发热值的问题。 根据机柜内产生热量值的增加,要适当地增加机柜的尺寸。因此,要使控制机柜的尺寸尽量减小,就必须要使机柜中产生的热量值尽可能地减少。 如果在变频器安装时,把变频器的散热器部分放到控制机柜的外面,将会使变频器有70%的发热量释放到控制机柜的外面。由于大容量变频器有很大的发热量,所以对大容量变频器更加有效。 还可以用隔离板把本体和散热器隔开, 使散热器的散热不影响到变频器本体。这样效果也很好。 变频器散热设计中都是以垂直安装为基础的,横着放散热会变差的! 关于冷却风扇 一般功率稍微大一点的变频器, 都带有冷却风扇。同时,也建议在控制柜上出风口安装冷却风扇。进风口要加滤网以防止灰尘进入控制柜。 注意控制柜和变频器上的风扇都是要的,不能谁替代谁。其他关于散热的问题  1。 在海拔高于1000m的地方,因为空气密度降低,因此应加大柜子的冷却风量以改善冷却效果。理论上变频器也应考虑降容,1000m每-5%。但由于实际上因为设计上变频器的负载能力和散热能力一般比实际使用的要大, 所以也要看具体应用。 比方说在1500m的地方,但是周期性负载,如电梯,就不必要降容。  2。 开关频率:变频器的发热主要来自于IGBT, IGBT的发热有集中在开和关的瞬间。 因此开关频率高时自然变频器的发热量就变大了。 有的厂家宣称降低开关频率可以扩容, 就是这个道理。 矢量控制是怎样使电机具有大的转矩的?  *1: 转矩提升  此功能增加变频器的输出电压,以使电机的输出转矩和电压的平方成正比的关系增加,从而改善电机的输出转矩。  改善电机低速输出转矩不足的技术  使用"矢量控制",可以使电机在低速,如(无速度传感器时)1Hz(对4极电机,其转速大约为30r/min)时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩(最大约为额定转矩的150%)。  对于常规的V/F控制,电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加,这就导致由于励磁不足,而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足,变频器中需要通过提高电压,来补偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做"转矩提升"(*1)。  转矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压,电机转矩并不能和其电流相对应的提高。 因为电机电流包含电机产生的转矩分量和其它分量(如励磁分量)。  "矢量控制"把电机的电流值进行分配,从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量(如励磁分量)的数值。  "矢量控制"可以通过对电机端的电压降的响应,进行优化补偿,在不增加电流的情况下,允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。 变频器制动的情况  *1: 制动的概念  指电能从电机侧流到变频器侧(或供电电源侧),这时电机的转速高于同步转速.  负载的能量分为动能和势能. 动能(由速度和重量确定其大小)随着物体的运动而累积。当动能减为零时,该事物就处在停止状态。  机械抱闸装置的方法是用制动装置把物体动能转换为摩擦和能消耗掉。  对于变频器,如果输出频率降低,电机转速将跟随频率同样降低。这时会产生制动过程. 由制动产生的功率将返回到变频器侧。这些功率可以用电阻发热消耗。  在用于提升类负载,在下降时, 能量(势能)也要返回到变频器(或电源)侧,进行制动.  这种操作方法被称作"再生制动",而该方法可应用于变频器制动。  在减速期间,产生的功率如果不通过热消耗的方法消耗掉,而是把能量返回送到变频器电源侧的方法叫做"功率返回再生方法"。在实际中,这种应用需要"能量回馈单元"选件。  怎样提高制动能力?  为了用散热来消耗再生功率,需要在变频器侧安装制动电阻。  为了改善制动能力,不能期望*增加变频器的容量来解决问题。请选用"制动电阻"、"制动单元"或"功率再生变换器"等选件来改善变频器的制动容量  3. 当电机的旋转速度改变时,其输出转矩会怎样?  *1: 工频电源  由电网提供的动力电源(商用电源)  *2: 起动电流  当电机开始运转时,变频器的输出电流 变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动  我们经常听到下面的说法:"电机在工频电源供电时(*1)时,电机的起动和加速冲击很大,而当使用变频器供电时,这些冲击就要弱一些"。如果用大的电压和频率起动电机,例如使用工频电网直接供电,就会产生一个大的起动冲击(大的起动电流 (*2) )。而当使用变频器时,变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的,所以电机产生的转矩要小于工频电网供电的转矩值。所以变频器驱动的电机起动电流要小些。  通常,电机产生的转矩要随频率的减小(速度降低)而减些减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。  通过使用磁通矢量控制的变频器,将改善电机低速时转矩的不足,甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。 当变频器调速到大于60Hz频率时,电机的输出转矩将降低 通常的电机是按50Hz(60Hz)电压设计制造的,其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=Te, P<=Pe) 变频器输出频率大于50Hz频率时,电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。 当电机以大于60Hz频率速度运行时,电机负载的大小必须要给予考虑,以防止电机输出转矩的不足。 举例,电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie)

 

发表于 2007-2-12 10:35:42

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变频器原理介绍

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。  变频器选型:
  变频器选型时要确定以下几点:
  1) 采用变频的目的;恒压控制或恒流控制等。
  2) 变频器的负载类型;如叶片泵或容积泵等,特别注意负载的性能曲线,性能曲线决定了应用时的方式方法。
  3) 变频器与负载的匹配问题;
  I.电压匹配;变频器的额定电压与负载的额定电压相符。
  II. 电流匹配;普通的离心泵,变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数,以最大电流确定变频器电流和过载能力。
  III.转矩匹配;这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。
  4) 在使用变频器驱动高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型,其容量要稍大于普通电机的选型。
  5) 变频器如果要长电缆运行时,此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不足,所以在这样情况下,变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。
  6) 对于一些特殊的应用场合,如高温,高海拔,此时会引起变频器的降容,变频器容量要放大一挡。
  变频器控制原理图设计:
  1) 首先确认变频器的安装环境;
  I.工作温度。变频器内部是大功率的电子元件,极易受到工作温度的影响,产品一般要求为0~55℃,但为了保证工作安全、可靠,使用时应考虑留有余地,最好控制在40℃以下。在控制箱中,变频器一般应安装在箱体上部,并严格遵守产品说明书中的安装要求,绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。
  II. 环境温度。温度太高且温度变化较大时,变频器内部易出现结露现象,其绝缘性能就会大大降低,甚至可能引发短路事故。必要时,必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间,一般水汽都比较重,如果温度变化大的话,这个问题会比较突出。
  III.腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大,不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等,而且还会加速塑料器件的老化,降低绝缘性能。
  IV. 振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时,会引起电气接触不良。淮安热电就出现这样的问题。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外,还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后,应对其进行检查和维护。
  V. 电磁波干扰。变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此,柜内仪表和电子系统,应该选用金属外壳,屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地,除此之外,各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆,且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰,往往会使整个系统无法工作,导致控制单元失灵或损坏。
  2) 变频器和电机的距离确定电缆和布线方法;
  I.变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容,减少干扰的发射源。
  II. 控制电缆选用屏蔽电缆,动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。
  III.电机电缆应独立于其它电缆走线,其最小距离为500mm。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线,这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉,应尽可能使它们按90度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线,即使在控制柜中也要如此。
  IV. 与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线,动力电缆选用屏蔽的三芯电缆(其规格要比普通电机的电缆大档)或遵从变频器的用户手册。
  3) 变频器控制原理图;
  I.主回路:电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备,需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器;滤波器是安装在变频器的输出端,减少变频器输出的高次谐波,当变频器到电机的距离较远时,应该安装滤波器。虽然变频器本身有各种保护功能,但缺相保护却并不完美,断路器在主回路中起到过载,缺相等保护,选型时可按照变频器的容量进行选择。可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。
  II. 控制回路:具有工频变频的手动切换,以便在变频出现故障时可以手动切工频运行,因输出端不能加电压,固工频和变频要有互锁。
  4) 变频器的接地;
  变频器正确接地是提高系统稳定性,抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地端子的接地电阻越小越好,接地导线的截面不小于4mm,长度不超过5m。变频器的接地应和动力设备的接地点分开,不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端,另一端浮空。变频器与控制柜之间电气相通。
   变频器控制柜设计:
  变频器应该安装在控制柜内部,控制柜在设计时要注意以下问题
  1) 散热问题:变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主,约占98%,控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行,必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热;变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走,若风扇不能正常工作,应立即停止变频器运行;大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇,控制柜的风道要设计合理,所有进风口要设置防尘网,排风通畅,避免在柜中形成涡流,在固定的位置形成灰尘堆积;根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇,风扇安装要注意防震问题。
  2) 电磁干扰问题:
  I.变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰,而且会产生高次谐波,这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络,从而影响其他仪表。如果变频器的功率很大占整个系统25%以上,需要考虑控制电源的抗干扰措施。
  II.当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时,变频器本身会因为干扰而出现保护,则考虑整个系统的电源质量问题。
  3) 防护问题需要注意以下几点:
  I.防水防结露:如果变频器放在现场,需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点,在变频器附近不能有喷溅水流,总之现场柜体防护等级要在IP43以上。
  II. 防尘:所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入,防尘网应该设计为可拆卸式,以方便清理,维护。防尘网的网格根据现场的具体情况确定,防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。
  III.防腐蚀性气体:在化工行业这种情况比较多见,此时可以将变频柜放在控制室中。
  变频器接线规范:
  信号线与动力线必须分开走线:使用模拟量信号进行远程控制变频器时,为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰,请将控制变频器的信号线与强电回路(主回路及顺控回路)分开走线。距离应在30cm以上。即使在控制柜内,同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。
  信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部:连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内,极易受到变频器和外部设备的干扰;同时由于变频器无内置的电抗器,所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰,因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处,以保证信号线与动力线的彻底分开。
  1) 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线,电线规格为0.75mm2。在接线时一定要注意,电缆剥线要尽可能的短(5-7mm左右),同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来,以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。
  2) 为了提高接线的简易性和可靠性,推荐信号线上使用压线棒端子。
  变频器的运行和相关参数的设置:
  变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。
  控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。 
  最低运行频率:即电机运行的最小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。
  最高运行频率:一般的变频器最大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。
  载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
  电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。
  跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。
  常见故障分析:
  1) 过流故障:过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障,说明变频器逆变电路已环,需要更换变频器。 
  2) 过载故障:过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短,电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器;如后者则要对生产机械进行检修。
  3) 欠压:说明变频器电源输入部分有问题,需检查后才可以运行。
  小结:
  1) 总之,在设计、安装、使用变频器时一定要遵从变频器使用说明书的指导。
  2) 各电气设计人员,现场电气调试人员可以在此基础上完善此变频器参考。

 

发表于 2007-2-27 14:29:49

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变频器基础知识

本書《變頻器基礎知識 - Facts worth knowing about frequency converters》對變頻器作了簡明扼要
的介紹,使用戶能夠熟悉其特點、功能、安裝和運行。不需要特殊的技術背景,除了交流馬達
的一些實用知識外,您要瞭解變頻器所需要的僅僅是電子學和數學方面的基礎。
      本書第一章從理論上闡述了交流馬達,第二章討論變頻器的基本構造和控制原理,第三章講述
變頻器控制下的馬達性能,第四章總結了變頻器對馬達和環境的影響、所提供的設備和個人保
護,以及選擇變頻器所使用到的一些準則。

[ 本帖最后由 danfoss 于 2007-3-7 09:58 编辑 ]

 

发表于 2007-3-7 09:52:08

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变频器基础知识1

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变频器基础知识2

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变频器谐波的产生与抑制

变频器谐波的产生与抑制

前言
采用变频器驱动的电动机系统因其节能效果明显,调节方便维护简单,网络化等优点,而被越来越多的应用,但它的非线性,冲击性用电的工作方式,带来的干扰问题亦倍受关注。对于一台变频器来讲,它的输入端和输出端都会产生高次谐波,输入端的谐波会通过输入电源线对公用电网产生影响。
一、 谐波的产生
从结构来看,变频器可分为间接变频和直接变频两大类。间接变频将工频电流通过整流器变成直流,然后再经过逆变器将直流变换成可控频率的交流。直接变频器则将工频交流变换成可控频率的交流,没有中间的直流环节。它的每相都是一个两组晶闸管整流装置反并联的可逆线路。正反两组按一定周期相互切换,在负荷上就获得了交变输出的电压U0,U0的幅值决定于各整流装置的控制角,频率决定于两组整流装置的切换频率。目前应用较多的还是间接变频器。
间接变频有三种不同的结构形式:(1)用可控整流器变压,用逆变器变频,调压和调频分别是在两个环节上进行,两者要在控制电路上协调配合。(2)用不控整流器整流斩波器变压、逆变器变频,这种变频器整流环节用斩波器,用脉宽调压 (3)用不控整流器整流,PWM逆变器同时变频,这种变频器只有采用可控关断的全控式器件(如IGBT等)输出波形才会非常逼真的正弦波。
无论是哪一种的变频器,都大量使用了晶闸管等非线性电力电子元件,不管采用哪种整流方式,变频器从电网中吸取能量的方式均不是连续的正弦波,而是以脉动的断续方式向电网索取电流,这种脉动电流和电网的沿路阻抗共同形成脉动电压降叠加在电网的电压上,使电压发生畸变,经傅里叶分析可知,这种非同期正弦波电流是由于频率相同的基波和频率大于基波频率的谐波组成。
二、 谐波的危害
一般来讲,变频器对容量大的电力系统影响不是十分明显,但是对于系统容量小的系统,谐波产生的干扰就不可忽视,它对公用电网是一种污染,客观的存在对公用电网和其它系统的危害大致有:
(1) 谐波使公用电网的元件产生了附加的谐波损耗,降低了发电、输电及用电设备的使用率,大量的三次谐波流过中线时会使线路过热甚至发生火灾。
(2) 谐波影响各种电气元件的正常工作。谐波对电机的影响除引起附加损耗外,还会产生机械振动、噪音和过电流,使电容器、电缆等设备过热,绝缘老化、寿命缩短以至损坏。
(3) 谐波会引起公用电网局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,这就使上述的危害大大的增加,甚至引起严重事故。
(4) 谐波会对临近的通讯系统产生干扰,导致通讯质量降低,甚至信息的丢失,使通讯系统无法正常工作。
三、 谐波的抑制
变频器方便、高效和巨大利益的同时,对电网注入了大量的谐波和无功功率,使电能质量不断的恶化。另一方面,随着以计算机为代表的大量敏感设备的普及应用,人们对公用电网的供电质量要求越来越高,许多国家和地区已经制定了各自的谐波标准。我国也分别于1984年就及1993年分别通过了“电力系统谐波管理规定”和“GB/T—14549—93标准,用以限制供电系统及用电设备的谐波污染。
抑制谐波的方法的基本思路有三,其一是装设谐波补偿装置来补偿谐波,其二是对电力电子装置本身进行改造,使其不产生谐波,且功率因数可控制为1,其三是在市电网络中采用适当的措施来抑制谐波,具体方法有以下几种:
(1) 安装适当的电抗器
变频器的输入侧功率因数取决于装置内部的AC-DC变换电路系统,可利用并联功率因数教正DC电抗器,电源侧串联AC电抗器的方法,使进线电流的THDV大约降低30%-50%,是不加电抗器谐波电流的一半左右。
(2) 装设有源电力滤波器
除传统的LC调试滤波器目前还在应用外,目前谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器。它串联或是并联于主电路中,实时从补偿对象中检测出谐波电流,由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等,方向想反的补偿电流,从而使电网电流只含基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,其特性不受系统的影响,无谐波放大的危险,因而倍受关注,在日本等国已获得广泛应用。
(3) 采用多相脉冲整流
在条件允许或是要求谐波限制在比较小的情况下,可采用多相整流的方法。12相脉冲整流THDV大约为10%-15%,18相脉冲整流的THDV约为3%-8%,满足国际标准的要求。缺点是需要专用变压器,不利于设备的改造,价格较高。
(4) 使用滤波模块组件
目前市场上有很多专门用于抗传导干扰的滤波模件或组件。这些滤波器具有较强的干扰能力,同时还具有防用电器本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能,对各类用电设备有很多好处。
(5) 开发新型的变流器
大容量的变流器减少谐波的主要方法是采用多重化技术。几千瓦到几百千瓦的高功率因数整流器主要采用PWM逆变器可构成四象限交流调速用变频器。这种变频器不但输出电压、电流为正弦波,输入电流也为正弦波,且功率因数为1,还可以实现能量的双向传递,代表了这一技术的发展方向。
(6) 选用D-YN11接线组别的三相配电变压器
三相变压器中把高压侧绕组接成三角形,低压绕组为星型且中性点和“11”连接以保证相电动势接近于正弦形,从而避免相电动势波形畸变的影响。此时,由地区低压电网供电的220V负荷,线路电流不会超过30A,可用220V单相供电,否则应以220/380V三相四线供电。

减少或削弱变频器的方法还有:
(1) 在变频器与电动机之间增加交流电抗器,以减少传输过程中的电磁辐射。
(2) 使用具有间隔层的变压器,可以将绝大部分的传导干扰隔离在变压器之前
(3) 采用具有一定消除高频干扰的双积分A/D转换器、
(4) 选用具有开关电源的仪表等低压电器
(5) 信号线与动力线分开配线,尽量使用双绞线降低共模干扰
(6) 在使用单片机、PLC等为核心的控制系统中,在编制软件的时候适当增加对检测信号和输出控制部分的软件滤波,以增强系统自身的抗干扰能力。

-
四、结语
变频器的使用给人们带来了方便和巨大的利益,它必将更为普遍的使用。但是由于它所特有的工作方式,给公用电网带来了一定的破坏,成为电网谐波污染源之一,所以,分析和研究抑制谐波的方法将成为一个非常重要的课题。

 

发表于 2007-3-25 19:53:01

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变频器基础讲座

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发表于 2007-3-28 16:38:33

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变频器基础原理知识

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发表于 2007-3-28 16:39:35

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发表于 2007-4-18 18:02:15

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变频器入门基本知识

变频器入门
1、什么是变频器?
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
2PWMPAM的不同点是什么?
PWM
是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。
  PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅度调制) 缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式。
3、电压型与电流型有什么不同?
变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波石电感。
4、为什么变频器的电压与电流成比例的改变?
异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。
5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对于变频器驱动,如果频率下降时电压也下降,那么电流是否增加?
频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
6、采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?
采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。
7V/f模式是什么意思?
频率下降时电压V也成比例下降,这个问题已在回答4说明。Vf的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的,通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性,可以用开关或标度盘进行选择
8、按比例地改Vf时,电机的转矩如何变化?
频率下降时完全成比例地降低电压,那么由于交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此,在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法
9、在说明书上写着变速范围60~6Hz,即101,那么在6Hz以下就没有输出功率吗?
6Hz以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取6Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.
10、对于一般电机的组合是在60Hz以上也要求转矩一定,是否可以?
通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变,大体为恒功率特性,在
高速下要求相同转矩时,必须注意电机与变频器容量的选择。
11、所谓开环是什么意思?
给所使用的电机装置设速度检出器(PG),将实际转速反馈给控制装置进行控制的,称为“闭环
”,不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式,也有的机种利用选件可进行PG反馈.
12、实际转速对于给定速度有偏差时如何办?
开环时,变频器即使输出给定频率,电机在带负载运行时,电机的转速在额定转差率的范围内(1%~5%)变动。对于要求调速精度比较高,即使负载变动也要求在近于给定速度下运转的场合,可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。
13、如果用带有PG的电机,进行反馈后速度精度能提高吗?
具有PG反馈功能的变频器,精度有提高。但速度精度的植取决于PG本身的精度和变频器输出频率的分辨率。
14、失速防止功能是什么意思?
如果给定的加速时间过短,变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化,变频器将因流过过电流而跳闸,运转停止,这就叫作失速。为了防止失速使电机继续运转,就要检出电流的大小进行频率控制。当加速电流过大时适当放慢加速速率。减速时也是如此。两者结合起来就是失速功能。
15、有加速时间与减速时间可以分别给定的机种,和加减速时间共同给定的机种,这有什么意义?
加减速可以分别给定的机种,对于短时间加速、缓慢减速场合,或者对于小型机床需要严格给定生产节拍时间的场合是适宜的,但对于风机传动等场合,加减速时间都较长,加速时间和减速时间可以共同给定。
16、什么是再生制动?
电动机在运转中如果降低指令频率,则电动机变为异步发电机状态运行,作为制动器而工作,这就叫作再生(电气)制动。
17、是否能得到更大的制动力?
从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%
18、请说明变频器的保护功能?保护功能可分为以下两类:
 (1
检知异常状态后自动地进行修正动作,如过电流失速防止,再生过电压失速防止。
 (2
检知异常后封锁电力半导体器件PWM控制信号,使电机自动停车。如过电流切断、再生过电压切断、半导体冷却风扇过热和瞬时停电保护等。
19、为什么用离合器连续负载时,变频器的保护功能就动作?
用离合器连接负载时,在连接的瞬间,电机从空载状态向转差率大的区域急剧变化,流过的大电流导致变频器过电流跳闸,不能运转。
20、在同一工厂内大型电机一起动,运转中变频器就停止,这是为什么?
电机起动时将流过和容量相对应的起动电流,电机定子侧的变压器产生电压降,电机容量大时此压降影响也大,连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断,因而有时保护功能(IPE)动作,造成停止运转。
21、什么是变频分辨率?有什么意义?
对于数字控制的变频器,即使频率指令为模拟信号,输出频率也是有级给定。这个级差的最小单位就称为变频分辨率。
变频分辨率通常取值为0.015~0.5Hz.例如,分辨率为0.5Hz,那么23Hz的上面可变为23.524.0 Hz,因此电机的动作也是有级的跟随。这样对于像连续卷取控制的用途就造成问题。在这种情况下,如果分辨率为0.015Hz左右,对于4级电机1个级差为1r/min 以下,也可充分适应。另外,有的机种给定分辨率与输出分辨率不相同。
22、装设变频器时安装方向是否有限制。
变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的,上下的关系对通风也是重要的,因此,对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位,尽可能垂直安装。
23、不采用软起动,将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以?
在很低的频率下是可以的,但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流(6~7倍额定电流),由于变频器切断过电流,电机不能起动。
24、电机超过60Hz运转时应注意什么问题?
超过60Hz运转时应注意以下事项
(1)
机械和装置在该速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动等)。
2
电机进入恒功率输出范围,其输出转矩要能够维持工作(风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加,所以转速少许升高时也要注意)。
 (3) 产生轴承的寿命问题,要充分加以考虑。
4
对于中容量以上的电机特别是2极电机,在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。
25、变频器可以传动齿轮电机吗?
根据减速机的结构和润滑方式不同,需要注意若干问题。在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为最大极限,采用油润滑时,在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。
26、变频器能用来驱动单相电机吗?可以使用单相电源吗?
机基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机,在工作点以下的调速范围时将烧毁
辅助绕组;对于电容起动或电容运转方式的,将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相,但对于小容量的,也有用单相电源运转的机种。
27、变频器本身消耗的功率有多少?
它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关,但要回答很困难。不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%,据此可推算损耗,但内藏再生制动式(FR-K)变频器,如果把制动时的损耗也考虑进去,功率消耗将变大,对于操作盘设计等必须注意。
28、为什么不能在6~60Hz全区域连续运转使用?
一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却,若速度降低则冷却效果下降,因而不能承受与高速运转相同的发热,必须降低在低速下的负载转矩,或采用容量大的变频器与电机组合,或采用专用电机。
29、使用带制动器的电机时应注意什么?
制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧。如果变频器正在输出功率时制动器动作,将造成过电流切断。所以要在变频器停止输出后再使制动器动作。
30、想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机,电机却不动,清说明原因
变频器的电流流入改善功率因数用的电容器,由于其充电电流造成变频器过电流(OCT),所以不能起动,作为对策,请将电容器拆除后运转,甚至改善功率因数,在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。
31、变频器的寿命有多久?
变频器虽为静止装置,但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件,如果对它们进行定期的维护,可望有10年以上的寿命。
32、变频器内藏有冷却风扇,风的方向如何?风扇若是坏了会怎样?
对于小容量也有无冷却风扇的机种。有风扇的机种,风的方向是从下向上,所以装设变频器的地方,上、下部不要放置妨碍吸、排气的机械器材。还有,变频器上方不要放置怕热的零件等。风扇发生故障时,由电扇停止检测或冷却风扇上的过热检测进行保护
33、滤波电容器为消耗品,那么怎样判断它的寿命?
作为滤波电容器使用的电容器,其静电容量随着时间的推移而缓缓减少,定期地测量静电容量,以达到产品额定容量的85%时为基准来判断寿命。
34、装设变频器时安装方向是否有限制。
应基本收藏在盘内,问题是采用全封闭结构的盘外形尺寸大,占用空间大,成本比较高。其措施有:
      (1)盘的设计要针对实际装置所需要的散热;
      (2)利用铝散热片、翼片冷却剂等增加冷却面积;
      (3
采用热导管。
 此外,已开发出变频器背面可以外露的型式。
35、想提高原有输送带的速度,以80Hz运转,变频器的容量该怎样选择?
设基准速度为50Hz,50Hz以上为恒功率输出特性。像输送带这样的恒转矩特性负载增速时,容量
需要增大为80/501.6倍。电机容量也像变频器一样增大

 

发表于 2007-5-18 16:10:11

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变频调速节能装置的节能原理

      风机、水泵等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输出功率大量的能源消耗在挡板、阀门地截流过程中。由于风机、水泵类大多为平方转矩负载,轴功率与转速成立方关系,所以当风机、水泵转速下降时,消耗的功率也大大下降,因此节能潜力非常大,最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量、风量,应用变频器节电率为20%~50%,而且通常在设计中,用户水泵电机设计的容量比实际需要高出很多,存在“大马拉小车”的现象,效率低下,造成电能的大量浪费。因此推广交流变频调速装置效益显著。
  变频调速节能装置的节能原理
  1、变频节能
  由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)╳ H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,功率P与转速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如:一台水泵电机功率为55KW,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16KW,省电48.8%,当转速下降到原转速的1/2时,其耗电量为6.875KW,省电87.5%.
  2、功率因数补偿节能
  无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,由公式P=S╳COSФ,Q=S╳SINФ,其中S-视在功率,P-有功功率,Q-无功功率,COSФ-功率因数,可知COSФ越大,有功功率P越大,普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,COSФ≈1,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。
  3、软启动节能
  由于电机为直接启动或Y/D启动,启动电流等于(4-7)倍额定电流,这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。

 

发表于 2007-5-18 16:21:23

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变频器基础及应用

变频器基础及应用,pdf格式,共5卷

 

发表于 2007-6-26 18:31:37

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变频器基础及应用.part2.rar

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发表于 2007-6-27 08:19:57

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变频器基础及应用.part3.rar

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发表于 2007-6-27 08:25:37

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变频器基础及应用.part4.rar

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发表于 2007-6-27 08:29:13

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发表于 2007-6-27 08:30:29

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变频器基本结构与控制简介

1 变频器简介
  1.1 变频器的基本结构
   变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。
  1.2 变频器的分类
   变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器;按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
  2 变频器中常用的控制方式
  2.1 非智能控制方式
   在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。
  (1) V/f控制
   V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单,但是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,而且,在低频时,必须进行转矩补偿,以改变低频转矩特性。
  (2) 转差频率控制
   转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式,它是在V/f控制的基础上,按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式,在控制系统中需要安装速度传感器,有时还加有电流反馈,对频率和电流进行控制,因此,这是一种闭环控制方式,可以使变频器具有良好的稳定性,并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。
  (3) 矢量控制
   矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位,以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制,进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间,又可以形成各种PWM波,达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。
   基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致,但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制,使之满足一定的条件,以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此,基于转差频率的矢量控制方式比转差频率控制方式在输出特性方面能得到很大的改善。但是,这种控制方式属于闭环控制方式,需要在电动机上安装速度传感器,因此,应用范围受到限制。
   无速度传感器矢量控制是通过坐标变换处理分别对励磁电流和转矩电流进行控制,然后通过控制电动机定子绕组上的电压、电流辨识转速以达到控制励磁电流和转矩电流的目的。这种控制方式调速范围宽,启动转矩大,工作可靠,操作方便,但计算比较复杂,一般需要专门的处理器来进行计算,因此,实时性不是太理想,控制精度受到计算精度的影响。
  (4) 直接转矩控制
   直接转矩控制是利用空间矢量坐标的概念,在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型,控制电动机的磁链和转矩,通过检测定子电阻来达到观测定子磁链的目的,因此省去了矢量控制等复杂的变换计算,系统直观、简洁,计算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。即使在开环的状态下,也能输出100%的额定转矩,对于多拖动具有负荷平衡功能。
  (5) 最优控制
   最优控制在实际中的应用根据要求的不同而有所不同,可以根据最优控制的理论对某一个控制要求进行个别参数的最优化。例如在高压变频器的控制应用中,就成功的采用了时间分段控制和相位平移控制两种策略,以实现一定条件下的电压最优波形。
  (6)其他非智能控制方式
   在实际应用中,还有一些非智能控制方式在变频器的控制中得以实现,例如自适应控制、滑模变结构控制、差频控制、环流控制、频率控制等。
  2.2 智能控制方式
   智能控制方式主要有神经网络控制、模糊控制、专家系统、学习控制等。在变频器的控制中采用智能控制方式在具体应用中有一些成功的范例。
  (1) 神经网络控制
   神经网络控制方式应用在变频器的控制中,一般是进行比较复杂的系统控制,这时对于系统的模型了解甚少,因此神经网络既要完成系统辨识的功能,又要进行控制。而且神经网络控制方式可以同时控制多个变频器,因此在多个变频器级联时进行控制比较适合。但是神经网络的层数太多或者算法过于复杂都会在具体应用中带来不少实际困难。
  (2) 模糊控制
   模糊控制算法用于控制变频器的电压和频率,使电动机的升速时间得到控制,以避免升速过快对电机使用寿命的影响以及升速过慢影响工作效率。模糊控制的关键在于论域、隶属度以及模糊级别的划分,这种控制方式尤其适用于多输入单输出的控制系统。
  (3) 专家系统
   专家系统是利用所谓“专家”的经验进行控制的一种控制方式,因此,专家系统中一般要建立一个专家库,存放一定的专家信息,另外还要有推理机制,以便于根据已知信息寻求理想的控制结果。专家库与推理机制的设计是尤为重要的,关系着专家系统控制的优劣。应用专家系统既可以控制变频器的电压,又可以控制其电流。
  (4) 学习控制
   学习控制主要是用于重复性的输入,而规则的PWM信号(例如中心调制PWM)恰好满足这个条件,因此学习控制也可用于变频器的控制中。学习控制不需要了解太多的系统信息,但是需要1~2个学习周期,因此快速性相对较差,而且,学习控制的算法中有时需要实现超前环节,这用模拟器件是无法实现的,同时,学习控制还涉及到一个稳定性的问题,在应用时要特别注意。
  3 变频器控制的展望
   随着电力电子技术、微电子技术、计算机网络等高新技术的发展,变频器的控制方式今后将向以下几个方面发展。
  (1) 数字控制变频器的实现
   现在,变频器的控制方式用数字处理器可以实现比较复杂的运算,变频器数字化将是一个重要的发展方向,目前进行变频器数字化主要采用单片机MCS51或80C196MC等,辅助以SLE4520或EPLD液晶显示器等来实现更加完善的控制性能。
  (2) 多种控制方式的结合
   单一的控制方式有着各自的优缺点,并没有“万能”的控制方式,在有些控制场合,需要将一些控制方式结合起来,例如将学习控制与神经网络控制相结合,自适应控制与模糊控制相结合,直接转矩控制与神经网络控制相结合,或者称之为“混合控制”,这样取长补短,控制效果将会更好。
  (3) 远程控制的实现
   计算机网络的发展,使“天涯若咫尺”,依靠计算机网络对变频器进行远程控制也是一个发展方向。通过RS485接口及一些网络协议对变频器进行远程控制,这样在有些不适合于人类进行现场操作的场合,也可以很容易的实现控制目标。
  (4) 绿色变频器
   随着可持续发展战略的提出,对于环境的保护越来越受到人们的重视。变频器产生的高次谐波对电网会带来污染,降低变频器工作时的噪声以及增强其工作的可靠性、安全性等等这些问题,都试图通过采取合适的控制方式来解决,设计出绿色变频器。
  4 结束语
   变频器的控制方式是一个值得研究的问题,依靠致力于这项工作的有识之士的共同努力,使国产变频器早日走向世界市场并且成为一流的产品。

 

发表于 2007-7-12 08:27:35

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电气变频调速设计技术

电气变频调速设计技术
杜金城  主编
中国电力出版社2001年
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发表于 2007-7-13 08:55:41

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