Vsi vemo, da mora frekvenčni pretvornik sodelovati z električnim delom, obvladati tehnologijo, uporaba frekvenčnih pretvornikov za nadzor motorja je pogostejša metoda električnega nadzora; Nekateri zahtevajo tudi, da je treba spretno uporabljati. Danes bom organiziral in povzel ustrezne točke znanja s plitvim znanjem, vsebino ali ponavljanjem, s katerim bom z vami delil tiste čudovite odnose med frekvenčnim pretvornikom in motorjem.
Najprej, zakaj uporabiti pretvornik za nadzor motorja?
Začnimo s kratkim razumevanjem teh dveh naprav.
Motor je induktivna obremenitev, ki ovira spremembo toka in med zagonom povzroči veliko spremembo toka.
Frekvenčni pretvornik, je uporaba polprevodniških naprav vklopljene in izklopljenja napajanja napajanja napajanja in izklopa napajanja napajanja, ki se pretvori v drugo frekvenco električne naprave za nadzor energije. V glavnem je sestavljen iz dveh delov vezja, eden je glavni vezje (usmerni modul, elektrolitski kondenzator in modul pretvornika), drugi pa krmilni vezje (preklopna napajalna plošča, krmilna vezja).
Da bi zmanjšali izhodiščni tok motorja, zlasti za motorje z večjo močjo, večja je moč, višji kot začetni tok, prekomerni izhodiščni tok bo prinesel večje breme v napajalni in distribucijski omrež ter frekvenčni pretvornik lahko reši to težavo s zagonom in omogoča, da se motor nemoteno zažene, ne da bi povzročil prekomerni začetni tok.
Druga funkcija uporabe frekvenčnega pretvornika je uravnavanje hitrosti motorja, velikokrat je treba nadzorovati hitrost motorja, da se doseže boljša produktivnost, in nadzor hitrosti pretvornika frekvence je bil njegov največji vrhunec, frekvenčni pretvornik s spreminjanjem frekvence napajanje, da bi dosegli namen nadzora hitrosti motorja.
Kakšne so metode nadzora frekvenčnega pretvornika?
Pet najpogosteje uporabljenih načinov nadzora motorja pretvornika je naslednje:
Izhodna napetost z nizkonapetostnim pretvornikom izhodne napetosti je 380-650 v, izhodna moč je 0. -DC-AC vezje. Njegov način nadzora je šel skozi naslednje štiri generacije.
1U/f=c Modulacijski način sinusoidne širine impulza (SPWM)
Za katero je značilna preprosta struktura kontrolnega vezja, nižji stroški, mehanske značilnosti trdote so tudi bolje izpolnjevati splošni prenos potreb po gladki hitrosti, se pogosto uporablja na različnih področjih industrije.
Vendar je ta metoda krmiljenja pri nizki frekvenci zaradi nižje izhodne napetosti navor z padcem uporov statorja pomembnejši, tako da se izhodni največji navor zmanjša.
Poleg tega njegove mehanske značilnosti niso tako trde kot DC motor, dinamična zmogljivost navora in statična hitrost nista zadovoljiva, zmogljivost sistema Uporaba motornega navora ni visoka, nizka hitrost zaradi odpornosti statorja in obstoja učinka inverterja mrtvega pasu in razpadanja zmogljivosti, poslabšanja stabilnosti ipd. Zato je bila preučena regulacija hitrosti pretvorbe vektorskih kontrolnih frekvenc.
Nadzorna metoda napetostnega prostora (SVPWM)
Temelji na predpostavki celotnega generacije učinka trifaznih valovnih oblik, da se približa idealni krožni vrteči se magnetni poljski poti motorične zračne reže za ustvarjanje trifaznih moduliranih valovnih oblik naenkrat in nadzoruje v Pot notranjega približka poligona kroga.
Izboljšala je po praktični uporabi, tj. Frekvenčna kompenzacija, ki lahko odpravi napako pri nadzoru hitrosti; Amplituda magnetne verige ocenjujejo s povratnimi informacijami, kar odpravlja vpliv odpornosti statorja pri nizkih hitrostih; in izhodna napetost in tok sta zaprta, da se izboljša natančnost in stabilnost dinamike. Vendar pa ima kontrolni vezje več povezav in ne uvaja regulacije navora, zato uspešnost sistema ni bistveno izboljšana.
Metoda vektorskega nadzora (VC)
Praksa vektorskega krmiljenja frekvence je pretvorba statorskega toka IA, IB, IC, asinhronega motorja v trifaznem koordinatnem sistemu v AC tok IA1IB1 v dvofaznem stacionarnem koordinatnem sistemu skozi trifazno-dve- fazna transformacija in nato skozi rotacijsko transformacijo glede na orientacijo magnetnega polja rotorja, ki je enakovredna sinhronemu vrtljivemu koordinatnemu sistemu v DC Tok IM1, IT1 (IM1 je enak (IM1 je enakovreden vzbujanju toka DC motorja; IT1 je enakovreden armaturnemu toku, ki je sorazmerni z navorom), nato Količina DC motorja in uresničite nadzor asinhronega motorja po ustrezni inverzni transformaciji koordinat.
V bistvu je izmenični motor enakovreden motorju DC, dve komponenti hitrosti in magnetnega polja pa se nadzorujeta neodvisno. Z nadzorovanjem magnetne verige rotorja in nato razgradnjo statorskega toka, da dobimo komponente navora in magnetnega polja s pomočjo koordinatne transformacije, da uresničimo pravokotno ali ločeno krmiljenje. Predlagana metoda vektorja je pomembna epoha. Vendar pa je v praktičnih aplikacijah zaradi magnetne verige rotorja težko natančno opazovati, na značilnosti sistema močno vplivajo motorični parametri, vektorska transformacija pa je uporabljena v procesu nadzora ekvivalentnega DC motorja, zaradi česar je bolj zapletena, zaradi česar je bolj zapletena Težko za dejanski učinek nadzora za dosego rezultatov idealne analize.
Metoda neposrednega nadzora navora (DTC)
Leta 1985 je prof. Depenbrock z univerze Ruhr v Nemčiji najprej predlagal tehnologijo za pretvorbo neposredne kontrolne frekvence navora. Ta tehnologija je v veliki meri rešila pomanjkljivosti zgornjega vektorskega nadzora in se je hitro razvijala z novimi idejami za nadzor, jedrnato in jasno strukturo sistema ter odlično dinamično in statično zmogljivostjo.
Trenutno je bila ta tehnologija uspešno uporabljena za AC pogone z visoko močjo za električno lokomotivno vleko. Neposredni nadzor navora analizira matematični model AC motorja neposredno v koordinatnem sistemu statorja za nadzor magnetne verige in navora motorja. Ni mu treba enačiti izmeničnega motorja z DC motorjem in tako odpraviti številne zapletene izračune pri transformaciji vektorskega vrtenja; Ni treba posnemati nadzora DC motorja, niti ga ni treba poenostaviti matematičnega modela AC motorja za ločitev.
Metoda matrice AC-AC nadzor
VVVF Inverter, pretvornik vektorskega krmiljenja in pretvornik neposrednega krmiljenja navora so vse vrste AC-DC-AC inverterja. Njihove pogoste pomanjkljivosti so nizki vhodni faktor moči, visoki harmonični tokovi, potreba po velikih kondenzatorjih za shranjevanje energije v DC vezju in regenerativne energije ni mogoče napajati nazaj v omrežje, tj. Štiri kvadratne operacije ni mogoče.
Zaradi tega je nastal matrični AC-AC pretvornik. Ko matrični pretvornik AC-AC odpravlja vmesno DC povezavo in tako odpravi velike velikosti, dragih elektrolitskih kondenzatorjev. Lahko se zaveda faktorja moči L, vhodni tok je sinusoiden in lahko deluje v štirih kvadrantih, gostota moči sistema je velika. Tehnologija še ni zrela, vendar še vedno pritegne veliko učenjakov, da se poglobljeno preučujejo. Njegova bistvo ni posredno nadzorovati trenutne, magnetne verige in drugih količin, temveč za uresničitev navora neposredno kot nadzorovano količino.
Specifična metoda je:
Nadzor magnetne verige statorja uvaja opazovalca magnetne verige statorja, da uresniči metodo brez senzorjev hitrosti;
Samodejna identifikacija (ID) se opira na natančen matematični model motorja, da se samodejno prepozna parametre motorja;
Izračunajte dejanske vrednosti, ki ustrezajo impedance statorja, medsebojni induktivnost, magnetni faktor nasičenosti, vztrajnosti itd. Izračunajte dejanski navor, magnetno verigo statorja, hitrost rotorja za nadzor v realnem času;
Realizacija krmiljenja pasove ustvari PWM signale v skladu s pasovnim krmiljenjem magnetne verige in navora za nadzor stanja pretvornika pretvornika.
Inverter Matrix AC-AC ima hiter odziv navora (<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.
Kako nadzorovati motor s frekvenčnim pretvornikom? Kako so ožičeni?
Ožičenje motorja frekvenčnega pretvornika je razmeroma preprosto, pri čemer je ožičenje kontaktorja skoraj enako, trije omrežni vklop v črto in nato iz črte do motorja, vendar ena od nastavitev na omenjenem, nadzor nad Frekvenčni pretvornik je več kot drugačen način.
Najprej si oglejmo terminale inverter, čeprav je blagovna znamka več, ožičenje je tudi drugačno, vendar večina inverterskih terminalov ni preveč. Na splošno razdeljen na pozitivne in negativne preklopne vhode, ki se uporabljajo za nadzor motorja več kot začetek pozitivnih in negativnih. Povratni terminal, ki se uporablja za povratne informacije o tekočem stanju motorja, vključno s frekvenco teka, hitrost, stanje napake in tako naprej. Nadzor nastavitve hitrosti, nekaj frekvenčnega pretvornika se uporablja potenciometer, nekateri neposredno s ključem, niso dostopni.
S pomočjo fizičnega ožičenja za nadzor nad potjo obstaja še en način, da gremo v komunikacijsko omrežje, veliko frekvenčnega pretvornika zdaj podpira nadzor komunikacije, motor lahko nadzirate prek komunikacijske linije, da se začnete in ustavite, naprej in obrnete, se prilagodite Hitrost itd., Hkrati se informacije o povratnih informacijah prenašajo tudi s komunikacijo.
Kaj se zgodi z izhodnim navorom, ko se spreminja rotacijska hitrost (frekvenca) motorja?
Začetni navor in največji navor pogona pretvornika je manjši od neposrednega pogona z industrijskim frekvenčnim napajanjem.
Motorji imajo velike začetne in pospeševalne udarce, ko jih poganja oskrbo z energijo industrijske frekvence, vendar so ti udarci šibkejši, če jih poganja pretvornik. Neposredni začetek pri industrijski frekvenci daje velik izhodiščni tok. Pri uporabi frekvenčnega pretvornika se izhodna napetost in frekvenca frekvenčnega pretvornika postopoma dodajata v motor, tako da sta začetni tok in udarci motorja manjša.
Običajno se navor, ki ga proizvaja motor, zmanjšuje s frekvenco (zmanjšanje hitrosti). Dejanski podatki za zmanjšanje so podani v nekaterih priročnikih za pretvorbo za ilustracijo.
Z uporabo pretvornika z vektorskim krmiljenjem toka se bo izboljšalo pomanjkanje navora pri nizkih hitrostih motorja, motor pa bo ustvaril dovolj navora tudi v območju z nizko hitrostjo.
Ko se frekvenčni pretvornik nadzoruje hitrosti na frekvenco, večjo od 50 Hz, se izhodni navor motorja zmanjša.
Običajno so mototorji zasnovani in izdelani za 50Hz napetost, njihov nazivni navor pa je podan tudi v tem napetostnem območju. Zato se regulacija hitrosti pod nazivno frekvenco imenuje konstantna regulacija hitrosti navora. (T=te, str<=Pe)
Kadar je izhodna frekvenca pretvornika večja od 50Hz frekvence, se mora navor, ki ga proizvede motor, zmanjšati linearno razmerje obratno sorazmerno s frekvenco.
Ko motor deluje s hitrostjo, večjo od 50Hz frekvence, je treba upoštevati velikost motorja, da se prepreči pomanjkanje motorja.
Na primer, navor, ki ga proizvede motor pri 100 Hz, se zmanjša na približno 1/2 navora, proizvedenega pri 50 Hz.
Zato se krmiljenje hitrosti nad nazivno frekvenco imenuje konstantno krmiljenje hitrosti moči. (P=ue*ie)
Uporaba frekvenčnega pretvornika nad 50Hz
Kot veste, sta za določen motor njegova nazivna napetost in nazivni tok konstantna.
Na primer, vrednosti pretvornika in motorja so: 15kW/380V/30A, motor lahko deluje nad 50Hz.
Ko je hitrost 50Hz, je izhodna napetost pretvornika 380V, tok je v tem času 30A, če povečate izhodno frekvenco na 60Hz, lahko največja izhodna napetost in tok pretvornika le 380V/30A, IT je jasno, da izhodna moč ostane nespremenjena, zato ji pravimo konstantno krmiljenje hitrosti moči.
Kakšna je trenutno stanje navora?
Ker je p=wt (w; kotna hitrost, t: navor), ker je p nespremenjen, se je povečal, zato se bo navor ustrezno zmanjšal.
Na to si lahko ogledamo tudi drug način:
Stator napetost motorja u=e + i * r (i je tok, r je elektronski upor, e je inducirani potencial)
Vidimo, da je tudi E in jaz konstanten, E je tudi konstanten.
And E=k*f*X (k: constant; f: frequency; X: magnetic flux), so when f from 50 -->60Hz, x se bo ustrezno zmanjšalo
Za motor t=k*i*x (k: konstanta; i: tok; x: tok), tako da se bo navor T zmanjšal s tokom x.
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 -->konstanten največji navor)
Zaključek: Izhodni navor motorja se zmanjša, ko se izhodna frekvenca pretvornika poveča s 50Hz ali več.
Drugi dejavniki, povezani z izhodnim navorom
Sposobnost ustvarjanja toplote in odvajanja toplote določa sposobnost izhodnega toka pretvornika in tako vpliva na sposobnost izhodnega navora pretvornika.
Frekvenca nosilca: Nazivni tok, označen s splošnim pretvornikom, je najvišja frekvenca nosilca, najvišja temperatura okolice lahko zagotovi neprekinjeno izhodno vrednost, zmanjša nosilno frekvenco, motorja pa ne bo vplival. Toda ogrevanje komponent se bo zmanjšalo.
Temperatura okolice: Tako kot ne bo povečala vrednosti zaščite pretvornika, ko je zaznana okoliška temperatura nižja.
Nadmorska višina: Povečana nadmorska višina vpliva na odvajanje toplote in izolacijo. Na splošno se lahko zanemarimo pod 1000 m, nad vsakih 1000 metrov, da se zmanjša zmogljivost 5%.