Mindannyian tudjuk, hogy a frekvenciaváltó elektromos munkában van, és elsajátítania kell a technológiát, a frekvenciaváltók használata a motor vezérlésére az elektromos vezérlés gyakoribb módszere; Néhányan azt is megkövetelik, hogy ezt ügyesen kell használni. Ma sekély tudással, tartalommal vagy ismétléssel rendezem és összefoglalom a releváns tudáspontokat, és arra törekszem, hogy megosszam veled ezeket a csodálatos kapcsolatot a frekvenciaváltó és a motor között.
Először is, miért használja az invertert a motor vezérlésére?
Kezdjük a két eszköz rövid megértésével.
A motor induktív terhelés, amely akadályozza az áram változását, és az indítás során nagy változást eredményez az áramban.
A frekvenciaváltó, amely az energiafokozó készülékek be- és kikapcsolási energiájú tápfeszültségének be- és kikapcsolása, az áramellátáshoz az elektromos energiakontroll egy másik frekvenciájává alakul. Elsősorban az áramkör két részéből áll, az egyik a fő áramkör (egyenirányító modul, elektrolit kondenzátor és inverter modul), a másik pedig a vezérlőáramkör (kapcsoló tápegység, vezérlőáramkör).
A motor kiindulási áramának csökkentése érdekében, különösen a nagyobb teljesítményű motorok esetében, annál nagyobb az energiával, annál nagyobb a kiindulási áram, a túlzott kiindulási áram nagyobb terhet jelent a tápegység és az elosztó hálózat, valamint a frekvenciaváltó számára Meg tudja oldani ezt az indítási problémát, lehetővé téve a motor simán elindulását anélkül, hogy túlzott kiindulási áramot okozna.
A frekvenciaváltozó használatának másik funkciója a motor sebességének szabályozása, sok alkalommal szabályozni kell a motor sebességét a jobb termelékenység elérése érdekében az áramellátás a motor sebességének ellenőrzésének céljának elérése érdekében.
Melyek a frekvencia -konverter vezérlési módszerei?
Az inverter motorvezérlésének öt leggyakrabban használt módja a következő:
Alacsony feszültségű általános célú inverter kimeneti feszültség 380-650 v, a kimeneti teljesítmény 0. -DC-AC áramkör. Ellenőrző módja a következő négy generáción ment keresztül.
1U/F=c szinuszos impulzusszélesség (SPWM) vezérlő mód
Az egyszerű vezérlési áramkör szerkezetével jellemezve, a keménység alacsonyabb költségei, mechanikai jellemzői is jobbak, ha megfelelnek a sima sebességű követelmények általános átvitelének, széles körben használják az iparág különböző területein.
Ez a kontroll módszer alacsony frekvencián, az alacsonyabb kimeneti feszültség miatt azonban az állórész ellenállás feszültségének nyomatéka szignifikánsabb, így a kimeneti maximális nyomaték csökken.
Ezenkívül mechanikai tulajdonságai nem olyan kemények, mint a DC motor, a dinamikus nyomatékkapacitás és a statikus sebességteljesítmény nem kielégítő, és a rendszer teljesítménye nem magas, a vezérlőgörbe a terheléssel megváltozik, a nyomatékválasz lassú, a A motornyomatékhasználat nem magas, az állórész ellenállásának és az inverter holtpántos hatásának és a teljesítmény lebomlásának, a stabilitási romlásnak és így tovább fennállnak az alacsony sebessége. Ezért megvizsgálták a vektorvezérlő frekvencia konverziós sebességszabályozását.
Feszültségtér -vektor (SVPWM) vezérlő módszer
Ez a háromfázisú hullámformák teljes generációs hatásának előfeltételén alapul annak érdekében, hogy megközelítsék a motoros légrés ideális kör alakú forgó mágneses mezőjének trajektóriáját, hogy egyszerre háromfázisú modulált hullámformákat generálj A kör belső poligon közelítésének útja.
A gyakorlati felhasználás után javult, azaz a frekvenciakompenzációt bevezetik, amely kiküszöböli a sebességszabályozás hibáját; A mágneses lánc amplitúdóját visszacsatolással becsüljük meg, amely kiküszöböli az állórész ellenállásának alacsony sebességgel; és a kimeneti feszültség és az áram zárt, hogy javítsa a dinamika pontosságát és stabilitását. A vezérlőáramkör azonban több linkkel rendelkezik, és nem vezet be a nyomatékszabályozást, tehát a rendszer teljesítménye alapvetően nem javul.
Vektorvezérlő (VC) módszer
A vektorvezérlő frekvencia-szabályozás gyakorlata az, hogy a háromfázisú koordinátarendszerben lévő aszinkron motorban az állórész-áramot az AC áram IA1ib1 AC-áramba konvertálja a kétfázisú helyhez kötött koordinátarendszerben-kétfázisú-két- két- fázisátalakítás, majd a forgó transzformáción keresztül a rotor mágneses mező orientációjának megfelelően, amely egyenértékű a szinkron forgó koordinátarendszerrel az IM1 DC áramba, IT1 -be (Az IM1 megegyezik az (IM1 egyenértékű az egyenáramú motor gerjesztési áramával; az IT1 egyenértékű a nyomatékkal arányos armatúraárammal), majd utánozza a DC motor vezérlési módszerét, hogy megkapja az egyenáramú motor vezérlő mennyiségét , és felismerje az aszinkron motor irányítását a koordináták megfelelő inverz transzformációja után.
Lényegében az AC motor egyenértékű egy egyenáramú motorral, és a sebesség és a mágneses mező két alkotóelemét egymástól függetlenül szabályozzák. A rotor mágneses láncának szabályozásával, majd az állórész áramának lebontásával a nyomaték és a mágneses mező komponenseinek elérése érdekében a koordináta -átalakuláson keresztül az ortogonális vagy leválasztott vezérlés megvalósításához. A javasolt vektor-ellenőrzési módszer a korszak-kialakítás jelentősége. A gyakorlati alkalmazásokban azonban a rotor mágneses láncának köszönhetően nehéz megfigyelni, a rendszer jellemzőit nagymértékben befolyásolja a motor paraméterek, és az egyenértékű DC motor vezérlési folyamatában alkalmazott vektor forgási transzformációja bonyolultabb, így azt eredményezi Az ideális elemzés eredményeinek elérése érdekében nehéz a tényleges ellenőrzési hatás.
Közvetlen nyomatékvezérlés (DTC) módszer
1985 -ben a németországi Ruhr Egyetem Depenbrock professzora először javasolta a közvetlen nyomaték -szabályozási frekvenciakonverziós technológiát. Ez a technológia nagymértékben megoldotta a fenti vektorvezérlés hiányosságait, és gyorsan fejlesztették ki új vezérlési ötletekkel, tömör és tiszta rendszerszerkezetgel, valamint kiváló dinamikus és statikus teljesítménygel.
Jelenleg ezt a technológiát sikeresen alkalmazták a nagy teljesítményű AC meghajtókra az elektromos mozdony tapadásához. Közvetlen nyomatékvezérlés elemzi az AC motor matematikai modelljét közvetlenül az állórész -koordinátarendszerben a motor mágneses láncának és nyomatékának vezérlésére. Nem kell, hogy az AC motort egyenletes motorral egyenértékű legyen, ezáltal kiküszöbölve a vektor forgási transzformációjának számos komplex számítását; Nem kell utánoznia egy egyenáramú motor vezérlését, és nem kell egyszerűsítenie az AC motor matematikai modelljét a leválasztáshoz.
Mátrix AC-AC vezérlési módszer
A VVVF inverter, a vektorvezérlő inverter és a közvetlen nyomatékvezérlő inverter mind az AC-DC-AC inverter típusú. Általános hátrányaik az alacsony bemeneti teljesítménytényező, a nagy harmonikus áramok, a nagy energiatároló kondenzátorok szükségessége az egyenáramú áramkörben, és a regeneráló energiát nem lehet visszajuttatni a rácshoz, azaz a négy kvadráns működést nem lehetséges.
Ezért jött létre a mátrix AC-AC inverter. Mivel a mátrix AC-AC inverter kiküszöböli a közbenső DC kapcsolatot, ezáltal kiküszöböli a nagy méretű, drága elektrolit kondenzátorokat. Felismeri az L teljesítménytényezőjét, a bemeneti áram szinuszos és négy kvadránsban működhet, a rendszer teljesítmény -sűrűsége nagy. A technológia még nem érett, de sok tudósot vonz a mélyreható tanulmányozásra. Alapja nem az áram, a mágneses lánc és más mennyiségek közvetett irányítása, hanem a nyomaték közvetlenül a szabályozott mennyiségként való megvalósítása.
A konkrét módszer:
Az állórész mágneses láncának vezérlése bevezeti az állórész mágneses láncmegfigyelőjét a sebességérzékelő nélküli módszer megvalósításához;
Az automatikus azonosítás (ID) a motor pontos matematikai modelljére támaszkodik, hogy automatikusan azonosítsa a motor paramétereit;
Számítsa ki az állórész impedanciájának, a kölcsönös induktivitásnak, a mágneses telítési tényezőnek, a tehetetlenségnek stb. Megfelelő tényleges értékeit stb.
A sávsáv-vezérlés megvalósítása PWM jeleket generál a mágneses lánc sávsáv vezérlése és nyomatéka alapján, hogy vezérelje az inverter kapcsolási állapotát.
A Matrix AC-AC inverter gyors nyomatékú válaszokkal rendelkezik (<2ms), high speed accuracy (±2%, no PG feedback), high torque accuracy (<+3%); it also has high starting torque and high torque accuracy, especially at low speeds (including 0 speeds), and it can output 150% to 200% torque.
Hogyan lehet a motort frekvenciaváltó szerint vezérelni? Hogyan vezetik be őket?
A frekvencia -konverter vezérlő motor vezetéke viszonylag egyszerű, a kontaktor vezetéke majdnem azonos, három hálózati teljesítmény a vonalba, majd a vonalból a motorba, de az említett egyik beállításának egyik beállítása, az irányítás A frekvenciaváltó több, mint más módon.
Mindenekelőtt vessünk egy pillantást a frekvenciaváltó terminálokra, bár a márka több, a vezetékek is különböznek, de a frekvenciaváltó terminálok többsége nem túl sok. Általában pozitív és negatív kapcsolási bemenetekre osztva, amelyeket a motor jobban vezérelésére használnak, mint a pozitív és a negatív kezdet. Visszajelzési terminál, amelyet a motor futási állapotának visszajelzésére használnak, beleértve a futási frekvenciát, a sebességet, a hibaállapotot és így tovább. A sebességbeállítás -vezérlés, néhány frekvenciaváltót használnak potenciométer, néhány közvetlenül a kulcs használatával, nem elérhető.
Az út ellenőrzésének fizikai huzalozása révén egy másik módja van a kommunikációs hálózathoz való belépéshez, a sok frekvenciaváltó most támogatja a kommunikáció vezérlését A sebesség stb. Ugyanakkor a visszajelzési információkat a kommunikáción keresztül is továbbítják.
Mi történik a kimeneti nyomatékkal, ha a motor forgási sebessége (frekvencia) megváltozik?
Az inverter meghajtó kiindulási nyomatéka és maximális nyomatéka kevesebb, mint egy ipari frekvenciájú áramellátással rendelkező közvetlen meghajtóé.
A motorok nagy kezdő- és gyorsulási sokkokkal rendelkeznek, ha ipari frekvenciájú áramellátással táplálják, de ezek a sokkok gyengébbek, ha egy inverter táplálja. Az ipari frekvencián való közvetlen indítás nagy kiindulási áramot eredményez. Frekvencia -konverter használatakor a frekvencia -konverter kimeneti feszültségét és frekvenciáját fokozatosan hozzáadjuk a motorhoz, így a motor indítási árama és ütése kisebb.
Általában a motor által termelt nyomaték a frekvenciával (sebességcsökkentés) csökken. A redukció tényleges adatait néhány inverter kézikönyv tartalmazza az illusztrációhoz.
A fluxusvektor -vezérlővel rendelkező inverter használatával javulni fog a nyomaték hiánya alacsony motoros sebességnél, és a motor elegendő nyomatékot eredményez még az alacsony sebességű zónában is.
Ha a frekvenciaváltót 50 Hz-nél nagyobb frekvenciára irányítják, akkor a motor kimeneti nyomatéka csökken.
Általában a motorokat 50 Hz -es feszültségre tervezték és gyártják, és névleges nyomatékuk is ebben a feszültségtartományban van megadva. Ezért a névleges frekvencia alatti sebességszabályozást állandó nyomatéksebesség -szabályozásnak nevezzük. (T=te, p<=Pe)
Ha a frekvenciaváltó kimeneti frekvenciája meghaladja az 50 Hz -es frekvenciát, akkor a motor által termelt nyomatéknak a frekvenciával fordított lineáris kapcsolatban kell csökkennie.
Amikor a motort 50 Hz -nél nagyobb sebességgel működtetik, a motor terhelésének méretét figyelembe kell venni a motor kimeneti nyomatékának hiánya elkerülése érdekében.
Például a 100 Hz -es motor által termelt nyomatékot az 50 Hz -en előállított nyomaték kb. 1/2 -re csökkentik.
Ezért a névleges frekvencia feletti sebességszabályozást állandó teljesítménysebesség -szabályozásnak nevezzük. (P=UE*IE)
A frekvencia -átalakító alkalmazása 50 Hz felett
Mint tudod, egy adott motor esetében a névleges feszültség és a névleges áram állandó.
Például az inverter és a motor névleges értékei: 15kW/380 V/30a, a motor 50 Hz feletti lehet.
Ha az 50 Hz -es sebesség, az inverter kimeneti feszültsége 380 V, akkor az áram 30a, ebben az időben, ha a kimeneti frekvenciát 60 Hz -re növeli, a frekvenciaváltó maximális kimeneti feszültsége és árama csak 380 V/30a lehet, akkor az IT, az IT, az IT, az IT, az IT, az IT, az IT, az IT, az IT, az IT, az IT, az IT, az IT, az IT, IT egyértelmű, hogy a kimeneti teljesítmény változatlan marad, ezért állandó energiakebesség -szabályozásnak hívjuk.
Mi a nyomatékhelyzet ebben az időben?
Mivel p=wt (w; szögsebesség, t: nyomaték), mivel a p változatlan, W megnövekedett, így a nyomaték ennek megfelelően csökken.
Másképp is nézhetünk rá:
Az u=e + i * r motor állórész -feszültsége (i az áram, r az elektronikus ellenállás, e az indukált potenciál)
Látható, hogy ha u és én állandóak, az E is állandó.
And E=k*f*X (k: constant; f: frequency; X: magnetic flux), so when f from 50 -->A 60Hz, x ennek megfelelően csökken
T=k*i*x (k: i: i: áram; x: fluxus) motorhoz, tehát a T nyomaték csökken az X fluxussal.
Meanwhile, less than 50Hz, the flux (X) is constant when U/f=E/f is constant because I*R is very small. Torque T is proportional to current. This is why the overcurrent capability of an inverter is usually used to describe its overload (torque) capability and is called constant torque speed regulation (constant rated current -->Állandó maximális nyomaték)
Következtetés: A motor kimeneti nyomatéka csökken, ha a frekvenciaváltó kimeneti frekvenciája legalább 50 Hz -ről növekszik.
A kimeneti nyomatékkal kapcsolatos egyéb tényezők
A hőtermelés és a hőeloszlás képessége meghatározza az inverter kimeneti áramképességét, ezáltal befolyásolja a frekvenciaváltó kimeneti nyomatékát.
Hordozófrekvencia: Az általános frekvenciaváltó által megjelölt névleges áram a legmagasabb vivőfrekvencia, a legmagasabb környezeti hőmérséklet biztosítja a folyamatos kimeneti értéket, csökkenti a vivőfrekvenciát, a motoráramot nem befolyásolja. De az alkatrészek fűtése csökken.
Környezeti hőmérséklet: Csakúgy, mint az inverter védelmi áramának értéke, ha a környező hőmérsékletet alacsonyabbak.
Magasság: A megnövekedett magasság hatással van a hőeloszlásra és a szigetelési teljesítményre. Általában az 1000 méter alatt nem lehet figyelmen kívül hagyni, minden 1000 méter felett 5% -os kapacitás csökkentése érdekében.