变频器-带负载运行|转矩控制

摘要:变频器直接转矩控制 1.直接转矩控制的基本思想 直接转矩控制是在矢量控制之后开发的另一种高性能感应电动机控制模式。该技术在很大程度上解决了矢量控制的上述缺点。以新颖的控...

变频器直接转矩控制
 
1.直接转矩控制的基本思想
 
直接转矩控制是在矢量控制之后开发的另一种高性能感应电动机控制模式。该技术在很大程度上解决了矢量控制的上述缺点。以新颖的控制思想,简洁的系统结构,优异的动,静态性能得到了飞速发展。
 
直接转矩控制的基本思想是,在准确观察定子磁通的空间位置和大小,保持振幅基本恒定并准确计算负载的条件下,通过控制电动机的瞬时输入电压来控制电动机定子磁通转矩瞬时转速,改变其在转子上的瞬时转差,从而达到直接控制电动机输出的目的。
 
直接转矩控制直接在定子坐标系中分析交流电动机的数学模型,以控制电动机磁链和转矩。它消除了将交流电动机等同于直流电动机的需求,从而消除了矢量旋转变换中的许多复杂计算;它不需要仿真直流电动机控制或简化用于解耦的交流电动机的数学模型。
 
 
 
2.直接转矩控制的特点及应用
 
与矢量控制不同,直接转矩控制具有鲁棒性强,转矩动态响应好,控制结构简单,计算简单的优点。它解决了矢量控制中结构复杂,计算量大的问题。但是,随着新理论和新技术的诞生,自然会存在一些缺陷和不成熟之处。首先,在低速区域,由于定子电阻的变化而引起一系列问题,主要是定子电流和磁通畸变非常严重。第二是低转矩脉动,因此限制了速度范围。
 
随着现代科学技术的不断发展,直接转矩控制技术将取得突破,具有广阔的应用前景。目前,该技术已成功应用于电力机车牵引大功率交流传动。
 
通用变频器和专用变频器的用途和区别
 
对于用户而言,最关心的是逆变器的使用。根据用途不同,逆变器可以分为通用逆变器和专用逆变器。
 
1.通用变频器
 
通用逆变器是逆变器系列数量最多,应用最广泛的一种。顾名思义,通用逆变器的一般特性是通用的。随着变频技术的发展和市场需求的不断扩大,通用逆变器向两个方向发展:首先,低成本,简单的通用逆变器以节能为主要目的简化了一些系统功能,主要用于在水泵,风扇,鼓风机等场合对系统对速度性能的要求不高,并具有体积小,价格低等优点;第二个是在设计过程中充分考虑的,需要多种高性能,多功能的功能,在使用时,用户可以根据负载选择算法的特点设置逆变器,并可以根据系统需求选择制造商提供的各种备选方案,以满足系统的特殊需求。除简单变频器的所有应用外,高性能多功能通用变频器还可以广泛用于对调速系统的性能要求很高的场合,例如电梯,数控机床和电动汽车。
 
过去,通用变频器基本上采用U / f控制方法,电路结构简单,在转矩控制性能方面不如VC方法。但是,随着变频技术的发展,一些厂商已经推出了采用VC的通用变频器,以满足日益竞争的变频器市场的需求。可以根据用户要求将这种多功能万能逆变器切换为“ U / f控制运行”或“ VC运行”模式,但价格与U / f通用逆变器一致。因此,随着电力电子技术和计算机技术的发展,具有成本效益的逆变器将在未来继续提高。
 
 
 
2.专用变频器
 
(1)高性能专用变频器。
 
随着控制理论,交流调速理论和电力电子技术的发展,异步电动机的VC已经得到发展。由VC变频器及其专用电机组成的交流伺服系统已经达到并超越了直流伺服系统。另外,异步电动机具有直流伺服系统中未发现的许多优点,例如高环境适应性和易于维护。他们正在逐步取代高速和高精度控制中的直流伺服系统。
 
(2)高频逆变器。
 
在超精密加工中经常使用高速电动机。为了满足其驱动要求,使用PAM控制的高频逆变器驱动两极异步电动机时,输出频率高达3 kHz,最大速度为18,000 r / min。
 
(3)高压变频器。
 
高压逆变器通常是最大容量的逆变器,最大功率为8000 kW,电压等级为3 kV,6 kV和10 kV。
 
变频器带负载试运行
 
1.手动操作
 
逆变器面板上的停止按钮可观察电动机停止运行的过程,并在逆变器显示窗口中查看是否有任何异常现象。
 
 
 
2.如果变频器在电动机过流保护运行时开始停止,则应重新设置加减速时间。电动机在加减速期间的加速度取决于加速转矩,而用户在启动和制动期间的变频器频率变化率由用户设置。如果电动机惯性或电动机负载发生变化,按照预设的变化率进行增速或减速度时,可能会有不足的加速转矩,导致电动机失速,即电动机转速和变频器的输出频率不协调,导致电流或过电压。因此,有必要根据电机的惯性矩和负载适当设置加减速时间,因此,变频器的频率变化率可以与电动机速度的变化率相协调。检查该设置是否合理,根据首选的加减速时间选择经验,在启动过程中是否有过电流,可能适当延长加速时间;如果制动过程中过电流,则适当延长减速时间。另一方面,在加拿大,减速时间不应设置得太长,过长会影响生产效率,尤其是频繁启,制动。可能适合延长加速时间;如果制动过程中过电流,则适当延长减速时间。另一方面,在加拿大,减速时间不应设置得太长,过长会影响生产效率,尤其是频繁启,制动。可能适合延长加速时间;如果制动过程中过电流,则适当延长减速时间。另一方面,在加拿大,减速时间不应设置得太长,过长会影响生产效率,尤其是频繁启,制动。
 
 
 
3.如果在有限的时间内仍对变频器进行保护,请将启动/停止操作曲线从直线更改为S形,U形或S形和U形。当电动机负载惯量较大时,应使用更长的启停时间,并根据其负载特性设置运行曲线的类型。
 
 
 
4.如果驱动器仍然存在运行故障,请尝试增加最大电流的保护值,但是您不能取消该保护。留出至少10%-20%的利润。
 
 
 
5.如果逆变器仍在运行中发生故障,应更换为功率更高的逆变器。
 
 
 
6.如果在启动过程中变频器驱动电机的速度低于预设速度,则可能有两种情况:
 
(1)系统中发生机电共振,可以判断电动机发出的声音。通过设置跳频值,可以避免共振点。通用变频器可以设置三个跳跃点。当由V / f控制的逆变器驱动异步电动机时,电动机电流和速度将在某些频率段内振荡,并且系统将无法在严格的频率下运行。即使在加速过程中出现过电流保护,电动机也无法正常启动。当电动机轻载或转动惯量比较严重时。普通变频器具有跳频功能。用户可以根据系统振荡的频率点在V / f曲线上设置交叉点和跨跳宽度。电机加速时
 
(2)电机的转矩输出能力不足。不同品牌变频器的出厂参数设置不同。在相同条件下,由于变频器的控制方法不同,负载能力可能会有所不同,从而导致电机的负载能力不同。或由于系统的输出效率不同,导致负载能力会有所不同。在这种情况下,您可以增加转矩提升的值。如果达不到,可以使用手动转矩提升功能,不要设置太大,此时电机温度升高。如果还是不能,应采用新的控制方法,例如日立变频器的V / f恒比比法,启动少于要求,由无传感器空间矢量控制代替,它具有更大的转矩输出能力。对于风扇和泵负载,
 
 
 
逆变器可用于32个领域,您知道吗?
 
1,空调负荷等级
 
办公大楼,大型购物中心和一些超市,工厂都有中央空调,夏季用电高峰,空调的耗电量非常大。在炎热的天气中,北京,上海,深圳的空调耗电量占峰值用电量的40%以上。因此,借助变频装置,拖动空调系统,制冷泵,冷水泵,风扇是一项非常好的节能技术。目前,有许多专门从事空调节能的公司,其中主要技术是变频节能。
 
2,破碎机类负荷
 
冶金矿山,建材应用大量的破碎机,球磨机,负荷转换后的效果明显。
 
3,大型窑炉的煅烧炉负荷
 
冶金,建材,烧碱等大型工业回转窑(变频器)以前大多使用直流电,换向器电动机,滑差电动机,级联速度或中频单位速度。由于这些速度模式或滑环效率低下,近年来,许多机组采用变频调速,效果极佳。
 
4,压缩机类负荷
 
压缩机还属于各种负载的应用。低压压缩机广泛应用于各个工业领域,高压大容量压缩机在钢铁(如氧气),矿山,化肥,乙烯中有更多的应用。利用变频调速,被带入启动小电流,节能,优化设备寿命等方面。
 
5,轧机类负荷
 
在冶金工业中,过去,大型轧机多用途AC-AC变频器,近年来,AC-DC-AC变频器,轧机交流是一种趋势,特别是在轻载轧机中,如由于宁夏国家铝厂多机架铝轧制机组采用通用变频器来满足低频负荷启动,机架间同步运行,恒张力控制,操作简单可靠的要求。
 
6,提升机负荷
 
提升机类负载采用变频调速,稳定可靠。铁厂高炉起重设备是主要的铁矿石原料输送设备。它要求启,制动平稳,加减速均匀,可靠性高。原来采用串级,直流或转子串电阻调速方式,效率低,可靠性差。使用交流变频器而不是速度控制模式,可以达到预期的效果。
 
7,转换器负载
 
变频器式负载,用交流变频更换直流单元简单可靠,运行稳定。
 
8,托辊类负荷
 
滚子式负载,多在钢铁冶金行业中,使用交流电动机变频调速,可以提高设备的可靠性和稳定性。
 
9,泵负荷
 
泵的负载量范围很广,包括水泵,水泵,化工泵,泥浆泵,沙泵,低压中小容量泵,还有高压大容量泵。
 
许多自来水公司在水泵,化工和化肥工业的化工泵,往复泵,有色金属等行业中,如采用变频调速的泥浆泵,都有很好的效果。
 
10,起重机,自卸车的负荷
 
起重机,自卸车等负载扭矩大,要求平稳,正负频繁且可靠。变频设备控制起重机,自卸卡车来满足这些要求。
 
11,拉丝机类负荷
 
生产拉丝机,需要高速,连续的生产。线强度为200Kg / mm2时,调速系统需要高精度,高稳定性并需要同步。
 
12,运输车辆载重量
 
煤矿,煤矿卡车或钢铁厂等使用变频技术非常好。启停快,过载能力强,正负柔韧性好,能实现煤层表面平整,重量轻(不装或少装),基本上不需要人工操作,提高了煤炭生产效率,节约了能源。
 
13,电梯高架游览车负荷
 
由于电梯是有人操纵的工具,因此必须拖动系统高度可靠,而且还要频繁地进行加减速和正负,从而改善电梯的动态特性和可靠性,同时增加电梯的乘坐安全性,舒适性和效率。过去,电梯的直流调速控制居多,近年来逐渐转变为交流电动机变频调速,无论是日本还是德国。我们的许多电梯工厂都在争先恐后地使用频率控制来装备电梯。如上海三菱,广州日立,青岛富士,天津奥的斯等均采用交流变频调速。电梯的许多原始生产也都进行了变频。
 
14,给料机负荷
 
冶金,电力,煤炭,化工等行业的许多给料机,无论是圆盘给料机还是振动给料机,其使用频率控制效果都非常显着。吉化公司染厂硫酸生产线的圆盘给料机,原有打滑速度快,低频转矩大,故障多,常卡转移。使用变频调速后,由于是异步机,可靠性高,节约能源,更重要的是,温度变送器闭环,保证了物料输送的准确性,并且不会使氧化剂的输送超温而造成事故,确保生产井然有序。
 
15,堆垛机负荷
 
堆取料机是煤田,码头和矿山物料的主要设备,主要功能是堆料和取料。为实现自动堆料和半自动取料,提高了设备??的可靠性,设备运行平稳,无冲击和晃动现象,采取了按1 /cosφ转速的过程,提高了斗轮的取料效率和皮带煤的均匀性,非常受工人欢迎。
 
16,风扇类负荷
 
风机负荷,是设备,钢铁,发电厂,有色,矿山,化工,纺织,化纤,水泥,造纸等行业的大量设备的更多应用。多数挡板使用可调式开放式开放风量,浪费大量动力,采用变频调速,可以节省动力,减少机械磨损,延长设备使用寿命。
 
17,搅拌机负荷
 
化工行业,制药行业非常多的搅拌机,使用变频调速来代替其他调速方式,好处特殊。
 
18,纺纱机类负荷
 
纺纱过程比工位复杂,需要张力控制,有些需要位置控制。使用变频调速效果好。
 
19,特种电源类负载
 
可以使用许多电源,例如实验电源,飞机拖曳电源(400Hz)来完成变频设备,优点是投资少,见效快,体积小,易于操作。
 
20,造纸机负荷
 
我国造纸工业的造纸机,要求可控硅采用高精度可控硅调速方式,有的带有滑差电动机,换向器电动机。由于存在滑环和碳刷引起的可靠性和准确性不高。导致造纸机械落后的一般速度只有200m / min左右,很难与国外的2000m / min相比。因此,造纸机械的变频是趋势。
 
21,洗涤设备类负荷
 
过去大型旅馆的洗衣机和熨烫设备多采用机械调速或变速控制,只能提供一定的速度或速度,需要反复洗涤的织物并不理想。采用变频调速,大大提高了洗衣机的效率。
 
22,音乐喷泉课负荷
 
音乐喷泉的吸引者很多,它的水位和大小受频率的控制。
 
23,磨床等机械负荷
 
磨床主轴转速偏高,对工频的要求也很高,有200Hz,400Hz甚至800Hz。在主轴电机由中频发电机供电之前拖动。中频单元笨重,效率低,噪声大,精度差。
 
24,卷烟机类负载
 
过去的卷烟行业,无论Molin 8还是Molin 0,进口卷烟都不是无级调速的。因此,卷烟行业主要解决的是无级调速和可靠性问题,技术简单,变频器使用方便,效果很大。
 
25,减振降噪
 
负载很大,例如大型空气压缩机,中频单元的噪音,振动。使用变频技术,可以减少噪音和噪音,达到标准之内。
 
26,印刷机负荷
 
大多数印染机械都是多单元联合作业设备。工艺要求该机组以相同的线速度同步运行并保持恒定的张力,否则会断布,包裹布,颜色不均匀,色泽不够,收缩率过大等质量问题。以前的印染机械,无论是总电源还是子电源模式都采用直流调速系统。
 
由于直流电固有的缺点,印染行业逐渐采用交流变频技术。旋转丝网印刷机由布匹单元,印花单元,烘干室传导带单元和下降单元组成,属于印染系统中的一个复合体。使用速度控制来形成速度链控制。同步性能,高精度,高可靠性。
 
27,注塑机类负荷
 
注塑机是加工塑料成型设备的关键,数量大,功耗大。过去,更多的节能方式是通过△型(三角型)转变为Y型(星型)以节省电,效果一般。使用频率控制不会改变注塑机的原始结构来控制多个泵的流量或流量(例如夹紧,夹紧,注射,压力,脱模,冲模等),可节省20%,更好为取代过去的比例节流阀模式的节流阀,能源消耗大幅度降低,珠三角许多注塑厂都进行了变频。改造注塑机时,要注意合模的加速,
 
28,污水处理等环保类负荷
 
环境保护越来越受到重视,它关系到人类环境的生存。自清洁能源以来,就一直有绿色城市。频率控制可用于环境等级负载的三个方面。一种是工业污水处理,第二种是垃圾发电厂,第三种是工业烟气,废气,粉尘的控制。
 
29,玻璃,陶瓷,制药,饮料,食品,包装等生产线的负荷
 
玻璃,陶瓷,制药,饮料,食品,包装等生产线采用变频调速,取得了很好的效果。
 
30,海上石油平台负荷
 
使用交流电动机进行频率控制的油钻比直流速度要好得多,特别是在沙尘多尘的地方,因为交流电动机可靠。海上石油钻井平台,需要变频调速装置。
 
31,潜水泵负荷
 
潜水泵采油是一种采油方式。潜水泵在1800m以上的井下工作,多数采用变频全压启动,恒速运行,有以下弊端:
 
-起动电流过大,会损坏电机绝缘
 
-产生冲击扭矩,损坏机泵结构;
 
泵突然产生较大的吸力,容易吸入沙子,从而导致卡泵。并且没有调压系统和井下表面的波动,导致电压和电流的不稳定,从而使潜水电机的过励磁和欠励磁,引起故障。
 
32,聚酯切片负荷
 
聚酯切片是石化行业的主要产品之一,由于频率控制精度高,易于控制多个控制点,稳定可靠,使用频率控制可以提高产品质量,为企业带来巨大的收益。企业。许多企业在扩容中都采用了变频调速技术。

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