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变频器矢量控制及操作规程

时间:2020-04-22    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

变频器矢量控制

  矢量控制是通过控制输出电流的大小、频率及相位,用以维持内部的磁通为设定值,产生所需的转矩。它是从直流电动机的调速方法得到启发,利用现代计算机技术解决了大量的计算问题,从而使得矢量控制方式得到了成功的实施,成为高性能的控制方式。

  异步电动机的矢量控制是建立在动态数学模型的基础上的。数学模型的推导是一个专门性的问题,这里不再做数学推导,仅就矢量控制的概念做简要说明。

  (1)直流电动机的调速特征。

  直流电动机具有两套绕组,即励磁绕组和电枢绕组,它们的磁场在空间上互差π/2电角度,两套绕组在电路上是互相独立的。直流电动机的励磁绕组流过电流IF时产生主磁通ΦM,电枢绕组流过负载电流IA,产生的磁场为ΦA,两磁场在空间互差π/2电角度。直流电动机的电磁转矩可以用式(2-4)表示,即

  T=CTΦMIA

  当励磁电流IF恒定时,ΦM的大小不变。直流电动机所产生的电磁转矩T和电枢电流IA成正比,因此调节ΦA就可以调速。而当IA一定时,控制IF的大小可以调节ΦM,也就可以调速。这就是说,只需要调节两个磁场中的一个就可以对直流电动机调速。这种调速方法使直流电动机具有良好的控制性能。

  (2)异步电动机的调速特征。

  异步电动机虽然也有两套绕组,即定子绕组和转子绕组,但只有定子绕组和外部相接,定子电流是从电源吸取的电流,转子电流是通过电磁感应产生的感应电流。因此异步电动机的定子电流应包括两个分量,即励磁分量和负载分量。励磁分量用于建立磁场;负载分量用于平衡转子电流磁场。

  (3)直流电动机与交流电动机的比较。

  ①直流电动机的励磁回路、电枢回路相互独立,而异步电动机将两者都集中于定子回路。

  ②直流电动机的主磁场和电枢磁场互差π/2。

  ③直流电动机是通过独立地调节两个磁场中的一个来进行调速的,而异步电动机则做不到。

  (4)对异步电动机调速的思考。

  既然直流电动机的调速有那么多的优势,调速后电动机的性能又很优良,那么能否将异步电动机的定子电流分解成励磁电流和负载电流,并分别进行控制,而它们所形成的磁场在空间上也能互差π/2?如果能实现上述设想,异步电动机的调速就可以和直流电动机相差无几了。

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变频器 变频器矢量控制_变频器

操作人员必须知道的变频器保养知识

    随着自动化领域的不断发展,变频器的应用也深入到各行各业,变频器的发展也在不断地推陈出新,功能越来越大,可靠性也相应地提高。但是如果使用不当,操作有误,维护不及时,仍会发生故障或运行状况改变缩短设备的使用寿命。因此,日常的维护与检修工作显得尤为重要。

    1、注意事项

    操作人员必须熟悉变频器的基本工作原理、功能特点,具有电工操作基本知识。在对变频器检查及保养之前,必须在设备总电源全部切断;并且等变频器Chang灯完全熄灭的情况下进行。

    2、日常检查事项

    变频器上电之前应先检测周围环境的温度及湿度,温度过高会导致变频器过热报警,严重时会直接导致变频器功率器件损坏、电路短路;空气过于潮湿会导致变频器内部直接短路。在变频器运行时要注意其冷却系统是否正产,如:风道排风是否流畅,风机是否有异常声音。一般防护等级比较高的变频器如:IP20以上的变频器可直接敞开安装,IP20以下的变频器一般应是柜式安装,所以变频柜散热效果如何将直接影响变频器的正常运行,变频器的排风系统如风扇旋转是否流畅,进风口是否有灰尘及阻塞物都是我们日常检查不可忽略的地方。电动机电抗器、变压器等是否过热,有异味;变频器及马达是

    否有异常响声;变频器面板电流显示是否偏大或电流变化幅度太大,

    输出UVW三相电压与电流是否平衡等。

    3、定期保养

    清扫空气过滤器冷却风道及内部灰尘。检查螺丝钉、螺栓以及即插件等是否松动,输入输出电抗器的对地及相间电阻是否有短路现象,正常应大于几十兆欧。导体及绝缘体是否有腐蚀现象,如有要及时用酒精擦拭干净。在条件允许的情况下,要用示波器测量开关电源输出各电路电压的平稳性,如:5V、12V、15V、24V等电压。测量驱动器电路各路波形的方法是否有畸变。UVW相间波形是否为正弦波。接触器的触点是否有打火痕迹,严重的要更换同型号或大于原容量的新品;确认控制电压的正确性,进行顺序保护动作试验;确认保护显示回路无异常;确认变频器在单独运行时输出电压的平衡度。

    保养结束后,要恢复变频器的参数和接线,送电,带电机工作在3Hz的低频约1分钟,以确保变频器工作正常。建议定期检查,应一年进行一次。

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变频器 操作人员必须知道的变频器保养知识_变频器

变频器选型注意事项

  1、负载类型和的选择:变频器不是在任何情况下都能正常使用,因此用户有必要对负载、环境要求和变频器有更多了解,所带动的负载不一样,对变频器的要求也不一样。

  A、风机和水泵是最普通的负载:对变频器的要求较为简单,只要变频器容量等于电动机容量即可(空压机、深水泵、泥沙泵、快速变化的音乐喷泉需加大容量)。

  B、起重机类负载:这类负载的特点是启动时冲击很大,因此要求变频器有一定余量。同时,在重物下放肘,会有能量回馈,因此要使用制动单元或采用共用母线方式。

  C、不均行负载:有的负载有时轻,有时重,此时应按照重负载的情况来选择变频器容量,例如轧钢机机械、粉碎机械、搅拌机等。

  D、大惯性负载:如离心机、冲床、水泥厂的旋转窑,此类负载惯性很大,因此启动时可能会振荡,电动机减速时有能量回馈。应该用容量稍大的变频器来加快启动,避免振荡。配合制动单元消除回馈电能。

  2、长期低速动转,由于电机发热量较高,风扇冷却能力降低,因此必须采用加大减速比的方式或改用6级电机,使电机运转在较高频率附近。

  3、变频器安装地点必需符合标准环境的要求,否则易引起故障或缩短使用寿命;变频器与驱动马达之间的距离一般不超过50米,若需更长的距离则需降低载波频率或增加输出电抗器选件才能正常运转。


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