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常用變頻器控制方式及參數設定

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2014-09-22 14:55:00【

  近年來,隨著電力電子技術、微電子技術及大規模集成電路的發展,生產工藝的改進及功率半導體器件價格的降低,變頻調速電機越來越被工業上所采用。如何選擇性能好的變頻器應用到工業控制中,是我們專業技術人員共同追求的目標。
 

變頻調速電機及控制系統


  常見的變頻器的工作原理和控制方式:

  1、變頻器的工作原理

  我們知道,交流電動機的同步轉速表達式為:

  n=60f/p…………(1)

  式中n———異步電動機的轉速;

  f———異步電動機的頻率;

  p———電動機極對數。

  由式(1)可知,轉速n與頻率f成正比,只要改變頻率f即可改變電動機的轉速,當頻率f在0~50Hz的范圍內變化時,電動機轉速調節范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節的,是一種理想的高效率、高性能的調速手段。

  2、變頻器常用的控制方式

  低壓通用變頻輸出電壓為380~650V,輸出功率為0.75~400kW,工作頻率為0~400Hz,它的主電路都采用交—直—交電路。

  2.1U/f=C的正弦脈寬調制(SPWM)控制方式

  其特點是控制電路結構簡單、成本較低,機械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動的平滑調速要求,已在產業的各個領域得到廣泛應用。但是,這種控制方式在低頻時,由于輸出電壓較低,轉矩受定子電阻壓降的影響比較顯著,使輸出最大轉矩減小。另外,其機械特性終究沒有直流電動機硬,動態轉矩能力和靜態調速性能都還不盡如人意,且系統性能不高、控制曲線會隨負載的變化而變化,轉矩響應慢、電機轉矩利用率不高,低速時因定子電阻和逆變器死區效應的存在而性能下降,穩定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調速。

  2.2矢量控制(VC)方式

  矢量控制變頻調速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相-二相變換,等效成兩相靜止坐標系下的交流電流Ia1、Ib1,再通過按轉子磁場定向旋轉變換,等效成同步旋轉坐標系下的直流電流Im1、It1(Im1相當于直流電動機的勵磁電流;It1相當于與轉矩成正比的電樞電流),然后模仿直流電動機的控制方法,求得直流電動機的控制量,經過相應的坐標反變換,實現對異步電動機的控制。其實質是將交流電動機等效為直流電動機,分別對速度,磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉子磁鏈,然后分解定子電流而獲得轉矩和磁場兩個分量,經坐標變換,實現正交或解耦控制。

  3.變頻器參數設定

  變頻器參主要有以下參數需要設置:

  控制方式選擇、電機自身參數(電機極數、電流、工作電壓、最高最低頻率)、電機啟動及停止加減速時間、變頻器過載保護系數設定等。

  矢量控制時最好將變頻調速電機跟變頻器的配對進一步專業學習。

此文關鍵字:變頻調速電機
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