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    變頻器-帶負載運行|轉矩控制

    摘要:變頻器直接轉矩控制 1.直接轉矩控制的基本思想 直接轉矩控制是在矢量控制之后開發的另一種高性能感應電動機控制模式。該技術在很大程度上解決了矢量控制的上述缺點。以新穎的控...

    變頻器直接轉矩控制
     
    1.直接轉矩控制的基本思想
     
    直接轉矩控制是在矢量控制之后開發的另一種高性能感應電動機控制模式。該技術在很大程度上解決了矢量控制的上述缺點。以新穎的控制思想,簡潔的系統結構,優異的動,靜態性能得到了飛速發展。
     
    直接轉矩控制的基本思想是,在準確觀察定子磁通的空間位置和大小,保持振幅基本恒定并準確計算負載的條件下,通過控制電動機的瞬時輸入電壓來控制電動機定子磁通轉矩瞬時轉速,改變其在轉子上的瞬時轉差,從而達到直接控制電動機輸出的目的。
     
    直接轉矩控制直接在定子坐標系中分析交流電動機的數學模型,以控制電動機磁鏈和轉矩。它消除了將交流電動機等同于直流電動機的需求,從而消除了矢量旋轉變換中的許多復雜計算;它不需要仿真直流電動機控制或簡化用于解耦的交流電動機的數學模型。
     
     
     
    2.直接轉矩控制的特點及應用
     
    與矢量控制不同,直接轉矩控制具有魯棒性強,轉矩動態響應好,控制結構簡單,計算簡單的優點。它解決了矢量控制中結構復雜,計算量大的問題。但是,隨著新理論和新技術的誕生,自然會存在一些缺陷和不成熟之處。首先,在低速區域,由于定子電阻的變化而引起一系列問題,主要是定子電流和磁通畸變非常嚴重。第二是低轉矩脈動,因此限制了速度范圍。
     
    隨著現代科學技術的不斷發展,直接轉矩控制技術將取得突破,具有廣闊的應用前景。目前,該技術已成功應用于電力機車牽引大功率交流傳動。
     
    通用變頻器和專用變頻器的用途和區別
     
    對于用戶而言,最關心的是逆變器的使用。根據用途不同,逆變器可以分為通用逆變器和專用逆變器。
     
    1.通用變頻器
     
    通用逆變器是逆變器系列數量最多,應用最廣泛的一種。顧名思義,通用逆變器的一般特性是通用的。隨著變頻技術的發展和市場需求的不斷擴大,通用逆變器向兩個方向發展:首先,低成本,簡單的通用逆變器以節能為主要目的簡化了一些系統功能,主要用于在水泵,風扇,鼓風機等場合對系統對速度性能的要求不高,并具有體積小,價格低等優點;第二個是在設計過程中充分考慮的,需要多種高性能,多功能的功能,在使用時,用戶可以根據負載選擇算法的特點設置逆變器,并可以根據系統需求選擇制造商提供的各種備選方案,以滿足系統的特殊需求。除簡單變頻器的所有應用外,高性能多功能通用變頻器還可以廣泛用于對調速系統的性能要求很高的場合,例如電梯,數控機床和電動汽車。
     
    過去,通用變頻器基本上采用U / f控制方法,電路結構簡單,在轉矩控制性能方面不如VC方法。但是,隨著變頻技術的發展,一些廠商已經推出了采用VC的通用變頻器,以滿足日益競爭的變頻器市場的需求??梢愿鶕脩粢髮⑦@種多功能萬能逆變器切換為“ U / f控制運行”或“ VC運行”模式,但價格與U / f通用逆變器一致。因此,隨著電力電子技術和計算機技術的發展,具有成本效益的逆變器將在未來繼續提高。
     
     
     
    2.專用變頻器
     
    (1)高性能專用變頻器。
     
    隨著控制理論,交流調速理論和電力電子技術的發展,異步電動機的VC已經得到發展。由VC變頻器及其專用電機組成的交流伺服系統已經達到并超越了直流伺服系統。另外,異步電動機具有直流伺服系統中未發現的許多優點,例如高環境適應性和易于維護。他們正在逐步取代高速和高精度控制中的直流伺服系統。
     
    (2)高頻逆變器。
     
    在超精密加工中經常使用高速電動機。為了滿足其驅動要求,使用PAM控制的高頻逆變器驅動兩極異步電動機時,輸出頻率高達3 kHz,最大速度為18,000 r / min。
     
    (3)高壓變頻器。
     
    高壓逆變器通常是最大容量的逆變器,最大功率為8000 kW,電壓等級為3 kV,6 kV和10 kV。
     
    變頻器帶負載試運行
     
    1.手動操作
     
    逆變器面板上的停止按鈕可觀察電動機停止運行的過程,并在逆變器顯示窗口中查看是否有任何異?,F象。
     
     
     
    2.如果變頻器在電動機過流保護運行時開始停止,則應重新設置加減速時間。電動機在加減速期間的加速度取決于加速轉矩,而用戶在啟動和制動期間的變頻器頻率變化率由用戶設置。如果電動機慣性或電動機負載發生變化,按照預設的變化率進行增速或減速度時,可能會有不足的加速轉矩,導致電動機失速,即電動機轉速和變頻器的輸出頻率不協調,導致電流或過電壓。因此,有必要根據電機的慣性矩和負載適當設置加減速時間,因此,變頻器的頻率變化率可以與電動機速度的變化率相協調。檢查該設置是否合理,根據首選的加減速時間選擇經驗,在啟動過程中是否有過電流,可能適當延長加速時間;如果制動過程中過電流,則適當延長減速時間。另一方面,在加拿大,減速時間不應設置得太長,過長會影響生產效率,尤其是頻繁啟,制動??赡苓m合延長加速時間;如果制動過程中過電流,則適當延長減速時間。另一方面,在加拿大,減速時間不應設置得太長,過長會影響生產效率,尤其是頻繁啟,制動??赡苓m合延長加速時間;如果制動過程中過電流,則適當延長減速時間。另一方面,在加拿大,減速時間不應設置得太長,過長會影響生產效率,尤其是頻繁啟,制動。
     
     
     
    3.如果在有限的時間內仍對變頻器進行保護,請將啟動/停止操作曲線從直線更改為S形,U形或S形和U形。當電動機負載慣量較大時,應使用更長的啟停時間,并根據其負載特性設置運行曲線的類型。
     
     
     
    4.如果驅動器仍然存在運行故障,請嘗試增加最大電流的保護值,但是您不能取消該保護。留出至少10%-20%的利潤。
     
     
     
    5.如果逆變器仍在運行中發生故障,應更換為功率更高的逆變器。
     
     
     
    6.如果在啟動過程中變頻器驅動電機的速度低于預設速度,則可能有兩種情況:
     
    (1)系統中發生機電共振,可以判斷電動機發出的聲音。通過設置跳頻值,可以避免共振點。通用變頻器可以設置三個跳躍點。當由V / f控制的逆變器驅動異步電動機時,電動機電流和速度將在某些頻率段內振蕩,并且系統將無法在嚴格的頻率下運行。即使在加速過程中出現過電流保護,電動機也無法正常啟動。當電動機輕載或轉動慣量比較嚴重時。普通變頻器具有跳頻功能。用戶可以根據系統振蕩的頻率點在V / f曲線上設置交叉點和跨跳寬度。電機加速時
     
    (2)電機的轉矩輸出能力不足。不同品牌變頻器的出廠參數設置不同。在相同條件下,由于變頻器的控制方法不同,負載能力可能會有所不同,從而導致電機的負載能力不同?;蛴捎谙到y的輸出效率不同,導致負載能力會有所不同。在這種情況下,您可以增加轉矩提升的值。如果達不到,可以使用手動轉矩提升功能,不要設置太大,此時電機溫度升高。如果還是不能,應采用新的控制方法,例如日立變頻器的V / f恒比比法,啟動少于要求,由無傳感器空間矢量控制代替,它具有更大的轉矩輸出能力。對于風扇和泵負載,
     
     
     
    逆變器可用于32個領域,您知道嗎?
     
    1,空調負荷等級
     
    辦公大樓,大型購物中心和一些超市,工廠都有中央空調,夏季用電高峰,空調的耗電量非常大。在炎熱的天氣中,北京,上海,深圳的空調耗電量占峰值用電量的40%以上。因此,借助變頻裝置,拖動空調系統,制冷泵,冷水泵,風扇是一項非常好的節能技術。目前,有許多專門從事空調節能的公司,其中主要技術是變頻節能。
     
    2,破碎機類負荷
     
    冶金礦山,建材應用大量的破碎機,球磨機,負荷轉換后的效果明顯。
     
    3,大型窯爐的煅燒爐負荷
     
    冶金,建材,燒堿等大型工業回轉窯(變頻器)以前大多使用直流電,換向器電動機,滑差電動機,級聯速度或中頻單位速度。由于這些速度模式或滑環效率低下,近年來,許多機組采用變頻調速,效果極佳。
     
    4,壓縮機類負荷
     
    壓縮機還屬于各種負載的應用。低壓壓縮機廣泛應用于各個工業領域,高壓大容量壓縮機在鋼鐵(如氧氣),礦山,化肥,乙烯中有更多的應用。利用變頻調速,被帶入啟動小電流,節能,優化設備壽命等方面。
     
    5,軋機類負荷
     
    在冶金工業中,過去,大型軋機多用途AC-AC變頻器,近年來,AC-DC-AC變頻器,軋機交流是一種趨勢,特別是在輕載軋機中,如由于寧夏國家鋁廠多機架鋁軋制機組采用通用變頻器來滿足低頻負荷啟動,機架間同步運行,恒張力控制,操作簡單可靠的要求。
     
    6,提升機負荷
     
    提升機類負載采用變頻調速,穩定可靠。鐵廠高爐起重設備是主要的鐵礦石原料輸送設備。它要求啟,制動平穩,加減速均勻,可靠性高。原來采用串級,直流或轉子串電阻調速方式,效率低,可靠性差。使用交流變頻器而不是速度控制模式,可以達到預期的效果。
     
    7,轉換器負載
     
    變頻器式負載,用交流變頻更換直流單元簡單可靠,運行穩定。
     
    8,托輥類負荷
     
    滾子式負載,多在鋼鐵冶金行業中,使用交流電動機變頻調速,可以提高設備的可靠性和穩定性。
     
    9,泵負荷
     
    泵的負載量范圍很廣,包括水泵,水泵,化工泵,泥漿泵,沙泵,低壓中小容量泵,還有高壓大容量泵。
     
    許多自來水公司在水泵,化工和化肥工業的化工泵,往復泵,有色金屬等行業中,如采用變頻調速的泥漿泵,都有很好的效果。
     
    10,起重機,自卸車的負荷
     
    起重機,自卸車等負載扭矩大,要求平穩,正負頻繁且可靠。變頻設備控制起重機,自卸卡車來滿足這些要求。
     
    11,拉絲機類負荷
     
    生產拉絲機,需要高速,連續的生產。線強度為200Kg / mm2時,調速系統需要高精度,高穩定性并需要同步。
     
    12,運輸車輛載重量
     
    煤礦,煤礦卡車或鋼鐵廠等使用變頻技術非常好。啟???,過載能力強,正負柔韌性好,能實現煤層表面平整,重量輕(不裝或少裝),基本上不需要人工操作,提高了煤炭生產效率,節約了能源。
     
    13,電梯高架游覽車負荷
     
    由于電梯是有人操縱的工具,因此必須拖動系統高度可靠,而且還要頻繁地進行加減速和正負,從而改善電梯的動態特性和可靠性,同時增加電梯的乘坐安全性,舒適性和效率。過去,電梯的直流調速控制居多,近年來逐漸轉變為交流電動機變頻調速,無論是日本還是德國。我們的許多電梯工廠都在爭先恐后地使用頻率控制來裝備電梯。如上海三菱,廣州日立,青島富士,天津奧的斯等均采用交流變頻調速。電梯的許多原始生產也都進行了變頻。
     
    14,給料機負荷
     
    冶金,電力,煤炭,化工等行業的許多給料機,無論是圓盤給料機還是振動給料機,其使用頻率控制效果都非常顯著。吉化公司染廠硫酸生產線的圓盤給料機,原有打滑速度快,低頻轉矩大,故障多,??ㄞD移。使用變頻調速后,由于是異步機,可靠性高,節約能源,更重要的是,溫度變送器閉環,保證了物料輸送的準確性,并且不會使氧化劑的輸送超溫而造成事故,確保生產井然有序。
     
    15,堆垛機負荷
     
    堆取料機是煤田,碼頭和礦山物料的主要設備,主要功能是堆料和取料。為實現自動堆料和半自動取料,提高了設備??的可靠性,設備運行平穩,無沖擊和晃動現象,采取了按1 /cosφ轉速的過程,提高了斗輪的取料效率和皮帶煤的均勻性,非常受工人歡迎。
     
    16,風扇類負荷
     
    風機負荷,是設備,鋼鐵,發電廠,有色,礦山,化工,紡織,化纖,水泥,造紙等行業的大量設備的更多應用。多數擋板使用可調式開放式開放風量,浪費大量動力,采用變頻調速,可以節省動力,減少機械磨損,延長設備使用壽命。
     
    17,攪拌機負荷
     
    化工行業,制藥行業非常多的攪拌機,使用變頻調速來代替其他調速方式,好處特殊。
     
    18,紡紗機類負荷
     
    紡紗過程比工位復雜,需要張力控制,有些需要位置控制。使用變頻調速效果好。
     
    19,特種電源類負載
     
    可以使用許多電源,例如實驗電源,飛機拖曳電源(400Hz)來完成變頻設備,優點是投資少,見效快,體積小,易于操作。
     
    20,造紙機負荷
     
    我國造紙工業的造紙機,要求可控硅采用高精度可控硅調速方式,有的帶有滑差電動機,換向器電動機。由于存在滑環和碳刷引起的可靠性和準確性不高。導致造紙機械落后的一般速度只有200m / min左右,很難與國外的2000m / min相比。因此,造紙機械的變頻是趨勢。
     
    21,洗滌設備類負荷
     
    過去大型旅館的洗衣機和熨燙設備多采用機械調速或變速控制,只能提供一定的速度或速度,需要反復洗滌的織物并不理想。采用變頻調速,大大提高了洗衣機的效率。
     
    22,音樂噴泉課負荷
     
    音樂噴泉的吸引者很多,它的水位和大小受頻率的控制。
     
    23,磨床等機械負荷
     
    磨床主軸轉速偏高,對工頻的要求也很高,有200Hz,400Hz甚至800Hz。在主軸電機由中頻發電機供電之前拖動。中頻單元笨重,效率低,噪聲大,精度差。
     
    24,卷煙機類負載
     
    過去的卷煙行業,無論Molin 8還是Molin 0,進口卷煙都不是無級調速的。因此,卷煙行業主要解決的是無級調速和可靠性問題,技術簡單,變頻器使用方便,效果很大。
     
    25,減振降噪
     
    負載很大,例如大型空氣壓縮機,中頻單元的噪音,振動。使用變頻技術,可以減少噪音和噪音,達到標準之內。
     
    26,印刷機負荷
     
    大多數印染機械都是多單元聯合作業設備。工藝要求該機組以相同的線速度同步運行并保持恒定的張力,否則會斷布,包裹布,顏色不均勻,色澤不夠,收縮率過大等質量問題。以前的印染機械,無論是總電源還是子電源模式都采用直流調速系統。
     
    由于直流電固有的缺點,印染行業逐漸采用交流變頻技術。旋轉絲網印刷機由布匹單元,印花單元,烘干室傳導帶單元和下降單元組成,屬于印染系統中的一個復合體。使用速度控制來形成速度鏈控制。同步性能,高精度,高可靠性。
     
    27,注塑機類負荷
     
    注塑機是加工塑料成型設備的關鍵,數量大,功耗大。過去,更多的節能方式是通過△型(三角型)轉變為Y型(星型)以節省電,效果一般。使用頻率控制不會改變注塑機的原始結構來控制多個泵的流量或流量(例如夾緊,夾緊,注射,壓力,脫模,沖模等),可節省20%,更好為取代過去的比例節流閥模式的節流閥,能源消耗大幅度降低,珠三角許多注塑廠都進行了變頻。改造注塑機時,要注意合模的加速,
     
    28,污水處理等環保類負荷
     
    環境保護越來越受到重視,它關系到人類環境的生存。自清潔能源以來,就一直有綠色城市。頻率控制可用于環境等級負載的三個方面。一種是工業污水處理,第二種是垃圾發電廠,第三種是工業煙氣,廢氣,粉塵的控制。
     
    29,玻璃,陶瓷,制藥,飲料,食品,包裝等生產線的負荷
     
    玻璃,陶瓷,制藥,飲料,食品,包裝等生產線采用變頻調速,取得了很好的效果。
     
    30,海上石油平臺負荷
     
    使用交流電動機進行頻率控制的油鉆比直流速度要好得多,特別是在沙塵多塵的地方,因為交流電動機可靠。海上石油鉆井平臺,需要變頻調速裝置。
     
    31,潛水泵負荷
     
    潛水泵采油是一種采油方式。潛水泵在1800m以上的井下工作,多數采用變頻全壓啟動,恒速運行,有以下弊端:
     
    -起動電流過大,會損壞電機絕緣
     
    -產生沖擊扭矩,損壞機泵結構;
     
    泵突然產生較大的吸力,容易吸入沙子,從而導致卡泵。并且沒有調壓系統和井下表面的波動,導致電壓和電流的不穩定,從而使潛水電機的過勵磁和欠勵磁,引起故障。
     
    32,聚酯切片負荷
     
    聚酯切片是石化行業的主要產品之一,由于頻率控制精度高,易于控制多個控制點,穩定可靠,使用頻率控制可以提高產品質量,為企業帶來巨大的收益。企業。許多企業在擴容中都采用了變頻調速技術。

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