機電傳動控制技術(shù)講座之二

變頻器原理與應(yīng)用INVERTER主要內(nèi)容：變頻器原理與應(yīng)用應(yīng)用舉例1變頻器原理一.調(diào)速電氣調(diào)速直流電機交流電機---n=60f(1-s)/p機械調(diào)速步進電機滑差離合器調(diào)速減速器調(diào)速2變頻器原理1.變頻器原理(電壓型—交-直-交)3變頻器原理1.變頻器原理(電壓型—交-直-交)(1).整流AC-DC:三相/二相,整流橋(2).逆變DC-AC元件:GTR(晶體管),GTO(可控硅),IGBT(絕緣柵雙極晶體管)4變頻器原理(3).控制器:組成-單片機,驅(qū)動電路,光電隔離2.控制方式及功能(1).控制方式:壓頻比:U/F矢量控制:磁場定向控制直接轉(zhuǎn)矩控制

(2).功能:自動加減速

可編程運行節(jié)電運行

電機參數(shù)辯識

通信,反饋5變頻器原理二.變頻器類型(1).變換頻率方法:交—直---交交—交:正反向電源,fmax=30(2).主電路工作方式電壓型:用電容電流型:用電感,可頻繁可逆運轉(zhuǎn)6變頻器原理二.變頻器類型(3).按調(diào)壓工作方式:PAM:脈沖幅值調(diào)制PulseamplitudemodulationPWM:脈沖寬度調(diào)制Pulsewidthmodulation(4).工作原理

u/f,vvvf

VC:矢量(vectorycontrol)20世紀(jì)70年代德國人Bleschke

定子電流:勵磁電流產(chǎn)生磁場轉(zhuǎn)矩電流產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,同時控制定子電流的幅值,相位7變頻器原理二.變頻器類型(6).按用途分:通用型:VVVF風(fēng)機,水泵,機床,電梯,車輛高性能VC:交流伺服—數(shù)控主軸高頻變頻器:3K,2極電機180000r/min高壓變頻器:3Kv,6Kv,10Kv,5000Kw8變頻器原理三.變頻器運行知識1.n=60f(1-s)/p,f變-n變,但如V不變,φ↑→I↑→燒電機.

所以必須控制U/F的比值為恒定.

另低速時,電機散熱不好.2.節(jié)能(主要應(yīng)用)

控制轉(zhuǎn)速---風(fēng)機,水泵,壓縮機風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比,所需動力與轉(zhuǎn)速三次方成正比即,流量80%:動力0.83=50%50%:動力0.53=13%舉例-----9變頻器原理3.V/F曲線和電機的轉(zhuǎn)矩特性(1).V/F恒定—恒轉(zhuǎn)矩

為了提高低速時的轉(zhuǎn)矩將低頻電壓提高VF(2).恒功率

f>50Hz,v=380,此時電機為恒功率特性(3).二次衰減---風(fēng)機,水泵

低速時,不需要很大的轉(zhuǎn)矩VF(4).變頻器在高/低頻運行時注意問題

a.高頻:f>72Hz,機械本體離心部件強度下降,軸承

b.f<20Hz,電機散熱不好,可選用變頻電機10變頻器原理四.變頻器保護(1).瞬時停電,T>5ms—停.注意有些設(shè)備不許自啟動(2).瞬時過電流,負載重,加減速時間短.注意,使用時不要使變頻器多次過流保護(3).欠壓/缺相保護,小于20%(4).過壓保護,電機側(cè):減速時產(chǎn)生可加長減速時間/加制動,如機械允許可自由停車(5).過載保護,時間與過載大小有關(guān)(6).過熱/過冷11變頻器原理五.變頻器使用注意(1).IN/OUT線不能接反(2).不可用高壓搖表測電機絕緣(3).噪聲干擾---對外/對自身六.環(huán)境要求(1).溫度(2).濕度,腐蝕氣體(3).有足夠的通風(fēng)空間12變頻器原理七.布線(1).OUT線<30米(2).控制電纜要屏蔽與主線交叉八.維護(1).除塵(2).換風(fēng)扇(3).換電容九.變頻器新應(yīng)用(1).各種接口,PID(2).485/232通訊組網(wǎng)(3).遠程moden(4).簡易PLC13變頻器應(yīng)用一.項目恒壓供水系統(tǒng)二.要求1.根據(jù)用水量自動保持管網(wǎng)壓力2.1#/2#泵可手動切換到變頻狀態(tài)3.1#/2#泵可手動切換到工頻狀態(tài)4.系統(tǒng)有相應(yīng)的保護功能14變頻器應(yīng)用三.系統(tǒng)原理示意圖15變頻器應(yīng)用—電氣原理圖16變頻器在數(shù)控機床上的應(yīng)用一.項目數(shù)控機床主軸控制,數(shù)控車床/數(shù)控銑床二.要求1.能在級間無級調(diào)速2.在螺紋