版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、變頻器一、變頻器概述二、變頻器基本原理三、變頻器的保護(hù)功能四、變頻器的干擾(gnro)及預(yù)防措施五、變頻器應(yīng)用共三十九頁一、變頻器概述(i sh)電力電子技術(shù),高耐壓、大功率、具有自關(guān)斷的全控型電力電子器件,它具有驅(qū)動(dòng)功率小、開關(guān)頻率高等特點(diǎn)。脈寬調(diào)制(PWM)變頻(bin pn)就是把通訊系統(tǒng)中的調(diào)制技術(shù)推廣應(yīng)用到交流變頻(bin pn)中,可使變頻(bin pn)器具有良好的輸出波形。采用全數(shù)字微機(jī)控制技術(shù),使變頻器減小了體積、提高了效率、增強(qiáng)了功能。共三十九頁(一)變頻器的功用變頻 器 的 功用是將頻率固定(通常為工頻50HZ)的交流電(三相的或單相(dn xin)的)交換成頻率連續(xù)可調(diào)
2、的交流電。如下圖 2. 1所示,變頻器的輸入端(R,S ,T)接至頻率固定的三相交流電源,輸出端(U,V, W)輸出的是頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的三相交流電,接至電機(jī)。共三十九頁VVVF(Variation Voltage Variation Frequency)頻率(pnl)可變、電壓可變。共三十九頁共三十九頁2.控制方式1、有U/f電壓與頻率成正比的控制方式U/f控制是在改變電動(dòng)機(jī)電源頻率的同時(shí)改變電動(dòng)機(jī)電源的電壓,使電動(dòng)機(jī)磁通保持一定,在較寬的調(diào)速范圍內(nèi),電動(dòng)機(jī)的效率,功率因數(shù)不下降。2、轉(zhuǎn)差頻率控制轉(zhuǎn)差頻率控制是檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,構(gòu)成速度閉環(huán),速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率,然后(rnh
3、u)以電動(dòng)機(jī)速度對(duì)應(yīng)的頻率與轉(zhuǎn)差頻率之和作為變頻器的給定輸出頻率與U/f控制相比,其加減速特性和限制過電流的能力得到提高。共三十九頁3、矢量控制是一種電機(jī)的磁場(chǎng)定向控制方法,可實(shí)現(xiàn)(shxin)與直流電機(jī)電樞電流控制效果,但是,矢量控制技術(shù)需要對(duì)電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行正確估算。4、直接轉(zhuǎn)矩控制 直接轉(zhuǎn)矩控制是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量來控制。 轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)越性在于 ,轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈,所引入的定子磁鏈觀測(cè)器能很容易估算出同步速度信息,因而能方便的實(shí)現(xiàn)無速度傳感器。5、電壓空間矢量(SVPWM)控制方式6、矩陣式交交控制方式共三十九頁直接(zhji)轉(zhuǎn)矩控制只適用于風(fēng)機(jī)、水泵以及牽引傳動(dòng)等對(duì)調(diào)速范圍要求
4、不高的場(chǎng)合。特點(diǎn)與性能直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)矢量控制系統(tǒng)磁鏈控制 定子磁鏈 轉(zhuǎn)子磁鏈轉(zhuǎn)矩控制砰-砰控制,脈動(dòng)連續(xù)控制,平滑旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換 不需要 需要轉(zhuǎn)子參數(shù)變化影響 無 有調(diào)速范圍 不夠?qū)?較寬直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)(kn zh x tn)與矢量控制系統(tǒng)(kn zh x tn)的比較共三十九頁二、變頻器基本原理一個(gè)變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由變頻裝置、交流電動(dòng)機(jī)和控制電路3大部分組成,變頻裝置的輸入是三相式恒頻、恒壓電源,輸出則是頻率和電壓均可調(diào)的三相交流電??刂齐娐?,感應(yīng)電機(jī)本身的電磁關(guān)系以及變頻器的控制均較復(fù)雜所致。變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制任務(wù)大多(ddu)是由微處理機(jī)承擔(dān)。共三十九頁(二)變頻調(diào)速的基本(jbn)要
5、求為了充分利用鐵心材料,在設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)時(shí),總是讓電動(dòng)機(jī)在額定頻率和額定電壓下工作時(shí)的氣隙磁通接近磁飽和值。因此,在電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí),希望保持每極磁通量為額定值不變。如果過分增大磁通又會(huì)使鐵心過分飽和,從而導(dǎo)致勵(lì)磁電流急劇增加,繞組過分發(fā)熱,功率因數(shù)降低,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)蚶@組過熱(u r)而損壞電動(dòng)機(jī)。故而希望在頻率變化時(shí)仍保持磁通恒定,即實(shí)現(xiàn)恒磁通變頻調(diào)速,這樣,調(diào)速時(shí)才能保持電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不變。共三十九頁共三十九頁(三)變頻器的分類1.按變換環(huán)節(jié)分:(1)交-交變頻器 把頻率固定的交流電源直接變換成頻率可調(diào)的交流電,又稱直接式變頻器。只能往工頻以下調(diào)節(jié)頻率,常用于大功率電機(jī)(dinj)(2)交-直
6、-交變頻器 先把頻率固定的交流電整流成直流電,再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電,又稱間接式變頻器。共三十九頁2. 按直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能方式分(對(duì)交直交):(1)電流(dinli)型直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件是電感線圈LF,如圖所示。(2)電壓型直流環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能元件是電容器CF,如圖所示。共三十九頁(四)交-交與(jio y)交-直-交變頻器4.1交-交變頻器工作原理 4.2交-直-交變頻器工作原理 4.3交-交與(jio y)交-直-交變頻器的比較共三十九頁4.1交-交變頻器工作原理單相交交變頻(bin pn)電路原理圖和輸出電壓波形 共三十九頁4.2 交-直-交變頻器其結(jié)構(gòu)如下(rxi),它由主電路和
7、控制電路組成。共三十九頁共三十九頁二、能耗(nn ho)電路部分1、制動(dòng)電阻RB變頻器在頻率下降的過程中,將處于再生制動(dòng)狀態(tài),回饋的電能將存貯在電容CF中,使直流電壓不斷上升,甚至達(dá)到十分危險(xiǎn)的程度。RB的作用就是將這部分回饋能量消耗掉。一些變頻器此電阻是外接的,都有外接端子(如DB,DB)。2、制動(dòng)單元VB由GTR或IGBT及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。其作用是為放電電流IB流經(jīng)RB提供通路。共三十九頁當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)的時(shí)候,電機(jī)產(chǎn)生的能量通過逆變側(cè)的二極管回饋到直流母線,當(dāng)直流母線電壓超過(chogu)一定的值,整流側(cè)能量回饋控制部分啟動(dòng),將直流逆變成交流,通過控制逆變電壓相位和幅值將能量回饋到
8、電網(wǎng),達(dá)到節(jié)能的效果(四象限運(yùn)行的變頻器才可以,即矩陣式交交控制方式)。此時(shí)能量由電機(jī)通過逆變側(cè)、整流側(cè)流向電網(wǎng)。變頻器工作在二、四象限。輸入電抗器的主要功能是電流濾波。共三十九頁交-直-交變頻器控制電路控制電路由運(yùn)算電路、檢測(cè)電路、控制信號(hào)的輸入/輸出電路和驅(qū)動(dòng)電路等構(gòu)成,其主要任務(wù)是完成對(duì)逆變器的開關(guān)(kigun)控制、對(duì)整流器的電壓控制以及各種保護(hù)功能等,可采用模擬控制或數(shù)字控制。共三十九頁4.3交-交與(jio y)交-直-交變頻器之比較交-交變頻器 交-直-交變頻器過載能力強(qiáng)效率高輸出波形好但輸出頻率(pnl)低使用功率器件多輸入無功功率大高次諧波對(duì)電網(wǎng)影響大結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輸出頻率變化范圍
9、大功率因數(shù)高諧波易于消除可使用各種新型大功率器件共三十九頁SPWM變頻器的工作原理所謂正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)就是(jish)把正弦波等效為一系列等幅不等寬的矩形脈沖波形,如圖4所示,等效的原則是每一區(qū)間的面積相等。共三十九頁共三十九頁三、變頻器的保護(hù)(boh)功能1.過電流保護(hù)(boh)功能1.1過電流的原因(1)外部故障引起的過電流。如電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)、變頻器輸出側(cè)短路等。(2)運(yùn)行過電流。如加速或減速時(shí)間過短引起的過電流等。(3)變頻器自身故障引起的過電流。共三十九頁變頻器的保護(hù)(boh)功能2.過載保護(hù)功能過載保護(hù)功能是保護(hù)電動(dòng)機(jī)過載的。從根本上說,對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)的目的,是使電動(dòng)機(jī)不
10、因過熱而燒壞。因此,進(jìn)行保護(hù)的主要依據(jù)便是電動(dòng)機(jī)的溫升不 應(yīng)超過其額定值。溫升與頻率的關(guān)系電動(dòng)機(jī)在低頻運(yùn)行(ynxng)時(shí),如沒有外部強(qiáng)迫通風(fēng),散熱情況將變差。共三十九頁變頻器的保護(hù)(boh)功能3.電壓保護(hù)功能(gngnng)3.1過電壓的原因和保護(hù)降速過電壓。即降速過快引起的過電壓,變頻器將首先進(jìn)行自處理,如自處理后電壓仍偏高,則跳閘。共三十九頁變頻器的保護(hù)(boh)功能3.2欠電壓的原因(yunyn)及保護(hù)發(fā)生欠電壓的原因大致有以下幾種情況:(1)電源電壓過低或缺相。(2)變頻器的整流橋損壞。對(duì)于電源欠電壓,如運(yùn)行頻率低于50Hz,變頻器可在一定范圍內(nèi)通過“自動(dòng)電壓調(diào)整” 功能調(diào)整其輸出
11、電壓。對(duì)于其他幾種情況,變頻器必須跳閘,進(jìn)行保護(hù)。共三十九頁變頻器的保護(hù)(boh)功能4.其他保護(hù)功能4.1模塊的過熱保護(hù)逆變模塊除是關(guān)鍵器件外還因?yàn)樗塾?jì)損耗功率較大(jio d),是主要的發(fā)熱器件,因此變頻器內(nèi)部最需要進(jìn)行發(fā)熱保護(hù)的部件是逆變模塊,變頻器內(nèi)設(shè)置了溫度檢測(cè)環(huán)節(jié),當(dāng)溫度超過一定值,變頻器將跳閘。共三十九頁變頻器的保護(hù)(boh)功能4.2軟件的自檢保護(hù)(boh)由于變頻器軟件系統(tǒng)的運(yùn)算錯(cuò)誤有可能導(dǎo)致十分嚴(yán)重的后果,因此變頻器對(duì)自身的軟件具有完善的自檢系統(tǒng),一旦軟件運(yùn)算出錯(cuò),將立即跳閘。4.3接受外部故障信號(hào)的保護(hù)。變頻器的輸入控制端中,有12個(gè)專門接受外部故障信號(hào)的 端子,拖動(dòng)系
12、統(tǒng)中任何需要保護(hù)的信號(hào),都可以接到該端子上。變頻器在接到外部故障信號(hào)時(shí),將立即跳閘,進(jìn)行保護(hù)。共三十九頁四、變頻器的干擾(gnro)及防止變頻器在工作過程中會(huì)產(chǎn)生高頻的諧波電流,這些高次諧波電流不但增加(zngji)了輸入側(cè)的無功功率、降低功率因數(shù),而且這些頻率較高的諧波電流將以各種方式把能量傳播出去,形成對(duì)其它設(shè)備的干擾信號(hào)。共三十九頁2、干擾信號(hào)的傳播方式2.1電路傳導(dǎo)方式(1)通過電網(wǎng)傳播:是變頻器輸入電流干擾信號(hào)的主要傳播方式。(2)通過漏電流傳播是變頻器輸出側(cè)電流干擾信號(hào)的主要傳播方式。2.2感應(yīng)耦合方式當(dāng)變頻器的輸入或輸出電路與其它(qt)設(shè)備的電路挨得很近時(shí),變頻器的高次諧波信號(hào)
13、將通過感應(yīng)的方式耦合到其它(qt)設(shè)備中去。共三十九頁感應(yīng)的方式有2種(1)電磁感應(yīng)方式:是電流(dinli)干擾信號(hào)的主要傳播方式。(2)靜電感應(yīng)方式:是電壓干擾信號(hào)的主要傳播方式。2.3空中輻射方式頻率很高的諧波分量具有向空中輻射電磁波的能力,從而對(duì)其它設(shè)備形成干擾,尤其對(duì)通信設(shè)備的干擾更為嚴(yán)重。共三十九頁3、變頻調(diào)速系統(tǒng)(xtng)的抗干擾措施3.1合理布線合理布線能夠在相當(dāng)大程度上削弱干擾信號(hào)的強(qiáng)度,布線時(shí)應(yīng)遵循以下原則:(1)遠(yuǎn)離原則:干擾信號(hào)的大小(dxio)與受干擾控制線和干擾源之間距離的平方成反比.(2)相絞原則:2根控制線相絞,能夠有效地抑制差模干擾信號(hào)。(3)不平行原則:控
14、制線如果和變頻器的輸入、輸出線平行,則兩者間的互感越大,分布電容也越大,故電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)的干擾信號(hào)也越大,因此,控制線在空間上,應(yīng)盡量和變頻器的輸入、輸出線交叉,最好是垂直交叉。共三十九頁3.2削弱干擾源(1)接入電抗器變頻器在電源輸入側(cè)接人電抗器,可使輸入電流的波形大為改善,不但能夠提高功率因數(shù),還可以有效地削弱輸入電流中的高次諧波成分對(duì)其它(qt)設(shè)備的干擾。(2)接入濾波器濾波器主要用于抑制具有輻射能力的頻率很高的諧波電流,串聯(lián)在變頻器的輸人輸出電路中,濾波器主要由線圈和電容器組成。必須注意變頻器輸出側(cè)的濾波器中,其電容器只能接在電機(jī)側(cè),且應(yīng)串入電阻,以防止逆變管因電容器的充、放電而
15、受到?jīng)_擊。共三十九頁3.3對(duì)線路進(jìn)行屏蔽主要方式有:(1) 主電路,變頻器到電機(jī)之間的連接線,應(yīng)盡量穿人金屬管,金屬管應(yīng)接地。(2)控制電路的屏蔽主要是防止外來的干擾信號(hào)竄人控制電路。控制電路的屏蔽,常用的方法(fngf)是采用屏蔽線。共三十九頁3.4隔離干擾信號(hào)隔離技術(shù)主要用于把已經(jīng)竄人線路的干擾信號(hào)阻隔掉,主要的方式有:(1)電源隔離:對(duì)于一些耗電量小的儀表設(shè)備,其電源可通過隔離變壓器和電網(wǎng)進(jìn)行隔離,以防止入電網(wǎng)的干擾信號(hào)進(jìn)入儀器。(2)信號(hào)(xnho)隔離:信號(hào)(xnho)隔離是設(shè)法使已經(jīng)竄人控制線的干擾信號(hào)(xnho)不進(jìn)入儀器,隔離器件是采用線性光電耦合管。共三十九頁35準(zhǔn)確接地設(shè)備
16、接地的主要目的是安全,但對(duì)于一些具有高頻干擾信號(hào)的設(shè)備來說,也具有把高頻干擾信號(hào)引入大地的功能,接地時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)接地線應(yīng)盡量地粗一些,接地點(diǎn)(ddin)應(yīng)盡量靠近變頻器。(2)接地線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電源線。(3)變頻器所用的接地線,必須和其它設(shè)備的接地線分開;必須避免把所有設(shè)備的接地線連接在一起后再接地。(4)變頻器的接地端子不能和電源的“零線”相接。共三十九頁五、變頻器應(yīng)用(yngyng)(一)變頻器的應(yīng)用范圍已越來越廣泛,有1、在電梯上的應(yīng)用2、在水泵、風(fēng)機(jī)控制方面的應(yīng)用3、在機(jī)床(jchung)、起重機(jī)方面的應(yīng)用4、在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用(空調(diào)設(shè)備,洗衣機(jī)、壓縮機(jī)的變頻器控制)5、在生產(chǎn)線上的應(yīng)用(冶金、紡織、造紙、總線控制系統(tǒng)中的應(yīng)用)共三十九頁內(nèi)容摘要變頻器。直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)與矢量控制系統(tǒng)的比較??刂齐娐?,感應(yīng)電機(jī)本身的電磁關(guān)系以及變頻器的控制均較復(fù)雜所致。此時(shí)能量由電
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- GB/T 20717-2024道路車輛牽引車和掛車之間的電連接器(15芯)24 V15芯型
- 二零二五版信息技術(shù)專業(yè)大學(xué)生實(shí)習(xí)項(xiàng)目合同協(xié)議3篇
- 二零二五年頂名購(gòu)置住宅合作協(xié)議3篇
- 二零二五年社區(qū)停車場(chǎng)車位買賣及租賃合同
- 2024物業(yè)管理公司安全文化建設(shè)與實(shí)施合同3篇
- 二零二五年度公司并購(gòu)項(xiàng)目股權(quán)交割與整合合同3篇
- 2024年簡(jiǎn)化版汽車租賃協(xié)議樣式版
- 專業(yè)勞務(wù)合作協(xié)議2024年通行版版B版
- 二零二五版電視互動(dòng)節(jié)目主持人聘任協(xié)議3篇
- 2024港口物流作業(yè)合同
- 商業(yè)倫理與企業(yè)社會(huì)責(zé)任(山東財(cái)經(jīng)大學(xué))智慧樹知到期末考試答案章節(jié)答案2024年山東財(cái)經(jīng)大學(xué)
- 【奧運(yùn)會(huì)獎(jiǎng)牌榜預(yù)測(cè)建模實(shí)證探析12000字(論文)】
- 人傷理賠專業(yè)試卷
- 主要負(fù)責(zé)人重大隱患帶隊(duì)檢查表
- 魯濱遜漂流記人物形象分析
- 新版心理傾聽?zhēng)熧Y格考試備考題庫(kù)(精簡(jiǎn)250題)
- 暫態(tài)地電壓局部放電檢測(cè)技術(shù)課件
- 220kV變壓器監(jiān)造細(xì)則
- 8 泵站設(shè)備安裝工程單元工程質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定表及填表說明
- 企業(yè)年會(huì)盛典元旦頒獎(jiǎng)晚會(huì)通用PPT模板
- 污水管道工程監(jiān)理控制要點(diǎn)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論