Frekwensie-omskakelaar is 'n tegnologie wat bemeester moet word wanneer elektriese werk gedoen word. Die gebruik van frekwensie-omskakelaar om motor te beheer is 'n algemene metode in elektriese beheer; sommige vereis ook vaardigheid in hul gebruik.
1.In die eerste plek, hoekom 'n frekwensie-omsetter gebruik om 'n motor te beheer?
Die motor is 'n induktiewe las, wat die verandering van stroom verhinder en 'n groot verandering in stroom sal produseer wanneer dit begin.
Die omskakelaar is 'n elektriese energiebeheertoestel wat die aan-af-funksie van kraghalfgeleiertoestelle gebruik om die industriële frekwensiekragtoevoer na 'n ander frekwensie om te skakel. Dit bestaan hoofsaaklik uit twee stroombane, een is die hoofstroombaan (gelykrigtermodule, elektrolitiese kapasitor en omskakelaarmodule), en die ander is die beheerkring (skakelkragtoevoerbord, beheerkringbord).
Om die aansitstroom van die motor te verminder, veral die motor met hoër drywing, hoe groter die drywing, hoe groter is die aansitstroom. Oormatige aansitstroom sal 'n groter las vir die kragtoevoer- en verspreidingsnetwerk meebring. Die frekwensie-omsetter kan hierdie aansitprobleem oplos en die motor glad laat begin sonder om oormatige aansitstroom te veroorsaak.
Nog 'n funksie van die gebruik van 'n frekwensie-omsetter is om die spoed van die motor aan te pas. In baie gevalle is dit nodig om die spoed van die motor te beheer om beter produksiedoeltreffendheid te verkry, en frekwensie-omskakelaarspoedregulering was nog altyd sy grootste hoogtepunt. Die frekwensie-omskakelaar beheer die motorspoed deur die frekwensie van die kragtoevoer te verander.
2.Wat is die omskakelaarbeheermetodes?
Die vyf mees gebruikte metodes van omskakelaarbeheermotors is soos volg:
A. Sinusvormige Pulse Width Modulation (SPWM) beheermetode
Die kenmerke daarvan is 'n eenvoudige beheerkringstruktuur, lae koste, goeie meganiese hardheid, en kan voldoen aan die gladde snelheidsreguleringsvereistes van algemene transmissie. Dit is wyd gebruik in verskeie velde van die bedryf.
By lae frekwensies, as gevolg van die lae uitsetspanning, word die wringkrag egter aansienlik beïnvloed deur die statorweerstandspanningsval, wat die maksimum uitsetwringkrag verminder.
Boonop is sy meganiese eienskappe nie so sterk soos dié van GS-motors nie, en sy dinamiese wringkragkapasiteit en statiese spoedreguleringsprestasie is nie bevredigend nie. Daarbenewens is die stelselwerkverrigting nie hoog nie, die beheerkromme verander met die las, die wringkragreaksie is stadig, die motorwringkragbenuttingstempo is nie hoog nie, en die werkverrigting verminder teen lae spoed as gevolg van die bestaan van statorweerstand en omskakelaar dood. sone-effek, en die stabiliteit verswak. Daarom het mense vektorbeheer veranderlike frekwensie spoedregulering bestudeer.
B. Spanningsruimtevektor (SVPWM) Beheermetode
Dit is gebaseer op die algehele generasie effek van die drie-fase golfvorm, met die doel om die ideale sirkelvormige roterende magnetiese veld trajek van die motor luggaping te benader, 'n drie-fase modulasie golfvorm op 'n slag te genereer en dit op die manier te beheer van ingeskrewe veelhoek wat die sirkel benader.
Na praktiese gebruik is dit verbeter, dit wil sê die instelling van frekwensiekompensasie om die fout van spoedbeheer uit te skakel; die skat van die vloedamplitude deur terugvoer om die invloed van statorweerstand teen lae spoed uit te skakel; sluit die uitsetspanning en stroomlus om dinamiese akkuraatheid en stabiliteit te verbeter. Daar is egter baie beheerkringskakels, en geen wringkragaanpassing word ingestel nie, dus is die stelselwerkverrigting nie fundamenteel verbeter nie.
C. Vektorbeheer (VC) metode
Die essensie is om die WS-motor gelykstaande te maak aan 'n GS-motor, en onafhanklik die spoed en magnetiese veld te beheer. Deur die rotorvloed te beheer, word die statorstroom ontbind om die wringkrag en magnetiese veldkomponente te verkry, en die koördinaattransformasie word gebruik om ortogonale of ontkoppelde beheer te verkry. Die bekendstelling van die vektorbeheermetode is van epogmakende betekenis. In praktiese toepassings, aangesien die rotorvloed moeilik is om akkuraat waar te neem, word die stelselkenmerke egter grootliks deur die motorparameters beïnvloed, en die vektorrotasietransformasie wat in die ekwivalente GS-motorbeheerproses gebruik word, is relatief kompleks, wat dit moeilik maak vir die werklike beheer effek om die ideale analise resultaat te bereik.
D. Direkte wringkragbeheer (DTC) Metode
In 1985 het professor DePenbrock van die Ruhr Universiteit in Duitsland die eerste keer direkte wringkragbeheer frekwensie-omskakelingstegnologie voorgestel. Hierdie tegnologie het grootliks die tekortkominge van bogenoemde vektorbeheer opgelos, en is vinnig ontwikkel met nuwe beheeridees, bondige en duidelike stelselstruktuur en uitstekende dinamiese en statiese werkverrigting.
Tans is hierdie tegnologie suksesvol toegepas op hoë-krag AC transmissie traksie van elektriese lokomotiewe. Direkte wringkragbeheer ontleed die wiskundige model van WS-motors direk in die statorkoördinaatstelsel en beheer die magnetiese vloed en wringkrag van die motor. Dit hoef nie WS-motors aan GS-motors gelyk te stel nie, wat dus baie komplekse berekeninge in vektorrotasietransformasie uitskakel; dit hoef nie die beheer van GS-motors na te boots nie, en dit hoef ook nie die wiskundige model van WS-motors vir ontkoppeling te vereenvoudig nie.
E. Matrix AC-AC beheer metode
VVVF frekwensie omskakeling, vektor beheer frekwensie omskakeling, en direkte wringkrag beheer frekwensie omskakeling is alle tipes AC-DC-AC frekwensie-omskakeling. Hul algemene nadele is lae insetkragfaktor, groot harmoniese stroom, groot energiebergingskapasitor benodig vir GS-kring, en regeneratiewe energie kan nie teruggevoer word na die kragnetwerk nie, dit wil sê, dit kan nie in vier kwadrante werk nie.
Om hierdie rede het matriks AC-AC frekwensie-omskakeling ontstaan. Aangesien matriks AC-AC frekwensie-omskakeling die intermediêre GS-skakel uitskakel, skakel dit die groot en duur elektrolitiese kapasitor uit. Dit kan 'n drywingsfaktor van 1, 'n sinusvormige insetstroom bereik en kan in vier kwadrante werk, en die stelsel het 'n hoë drywingsdigtheid. Alhoewel hierdie tegnologie nog nie volwasse is nie, lok dit steeds baie geleerdes om in-diepte navorsing te doen. Die essensie daarvan is nie om stroom, magnetiese vloed en ander hoeveelhede indirek te beheer nie, maar om wringkrag direk as die beheerde hoeveelheid te gebruik om dit te bereik.
3.Hoe beheer 'n frekwensie-omsetter 'n motor? Hoe is die twee saam bedraad?
Die bedrading van die omskakelaar om die motor te beheer is relatief eenvoudig, soortgelyk aan die bedrading van die kontaktor, met drie hoofkraglyne wat ingaan en dan uitgaan na die motor, maar die instellings is meer ingewikkeld, en die maniere om die omskakelaar te beheer is ook anders.
Eerstens, vir die omskakelaarterminaal, hoewel daar baie handelsmerke en verskillende bedradingsmetodes is, verskil die bedradingklemme van die meeste omsetters nie veel nie. Oor die algemeen verdeel in vorentoe en agtertoe skakelaar insette, wat gebruik word om die voorwaartse en agtertoe aanskakel van die motor te beheer. Terugvoerterminale word gebruik om die bedryfstatus van die motor terug te gee,insluitend bedryfsfrekwensie, spoed, foutstatus, ens.
Vir spoedinstellingsbeheer gebruik sommige frekwensie-omsetters potensiometers, sommige gebruik knoppies direk, wat almal deur fisiese bedrading beheer word. Nog 'n manier is om 'n kommunikasienetwerk te gebruik. Baie frekwensie-omsetters ondersteun nou kommunikasiebeheer. Die kommunikasielyn kan gebruik word om die aansit en stop, vorentoe en agtertoe rotasie, spoedaanpassing, ens. van die motor te beheer. Terselfdertyd word terugvoerinligting ook deur kommunikasie oorgedra.
4.Wat gebeur met die uitsetwringkrag van 'n motor wanneer sy rotasiespoed (frekwensie) verander?
Die aanvangswringkrag en maksimum wringkrag wanneer dit deur 'n frekwensie-omsetter aangedryf word, is kleiner as wanneer dit direk deur 'n kragbron aangedryf word.
Die motor het 'n groot aansit- en versnellingsimpak wanneer dit deur 'n kragbron aangedryf word, maar hierdie impakte is swakker wanneer dit deur 'n frekwensie-omsetter aangedryf word. Direkte begin met 'n kragtoevoer sal 'n groot aansitstroom genereer. Wanneer 'n frekwensie-omsetter gebruik word, word die uitsetspanning en frekwensie van die frekwensie-omsetter geleidelik by die motor gevoeg, sodat die motor se aansitstroom en impak kleiner is. Gewoonlik neem die wringkrag wat deur die motor gegenereer word af namate die frekwensie afneem (spoed verminder). Die werklike data van die vermindering sal in sommige frekwensie-omskakelaarhandleidings verduidelik word.
Die gewone motor is ontwerp en vervaardig vir 'n 50Hz-spanning, en sy aangeslane wringkrag word ook binne hierdie spanningsreeks gegee. Daarom word spoedregulering onder die gegradeerde frekwensie konstante wringkragspoedregulering genoem. (T=Te, P<=Pe)
Wanneer die uitsetfrekwensie van die frekwensie-omsetter groter as 50Hz is, verminder die wringkrag wat deur die motor gegenereer word in 'n lineêre verhouding omgekeerd eweredig aan die frekwensie.
Wanneer die motor teen 'n frekwensie groter as 50Hz loop, moet die grootte van die motorlas in ag geneem word om onvoldoende motoruitsetwringkrag te voorkom.
Byvoorbeeld, die wringkrag wat deur die motor by 100Hz gegenereer word, word verminder tot ongeveer 1/2 van die wringkrag wat by 50Hz gegenereer word.
Daarom word spoedregulering bo die gegradeerde frekwensie konstante drywingspoedregulering genoem. (P=Ue*Ie).
5. Toepassing van frekwensie-omsetter bo 50Hz
Vir 'n spesifieke motor is sy nominale spanning en nominale stroom konstant.
Byvoorbeeld, as die nominale waardes van die omskakelaar en motor albei is: 15kW/380V/30A, kan die motor bo 50Hz werk.
Wanneer die spoed 50Hz is, is die uitsetspanning van die omskakelaar 380V en die stroom is 30A. Op hierdie tydstip, as die uitsetfrekwensie na 60Hz verhoog word, kan die maksimum uitsetspanning en stroom van die omskakelaar slegs 380V/30A wees. Uiteraard bly die uitsetkrag onveranderd, so ons noem dit konstante drywingspoedregulering.
Hoe is die wringkrag op hierdie tydstip?
Omdat P=wT(w; hoeksnelheid, T: wringkrag), aangesien P onveranderd bly en w toeneem, sal die wringkrag dienooreenkomstig afneem.
Ons kan ook vanuit 'n ander hoek daarna kyk:
Die statorspanning van die motor is U=E+I*R (I is stroom, R is elektroniese weerstand, en E is geïnduseerde potensiaal).
Dit kan gesien word dat wanneer ek en U nie verander nie, E ook nie verander nie.
En E=k*f*X (k: konstant; f: frekwensie; X: magnetiese vloed), dus wanneer f van 50–>60Hz verander, sal X dienooreenkomstig afneem.
Vir die motor, T=K*I*X (K: konstant; I: stroom; X: magnetiese vloed), dus sal die wringkrag T afneem soos die magnetiese vloed X afneem.
Terselfdertyd, wanneer dit minder as 50Hz is, aangesien I*R baie klein is, wanneer U/f=E/f nie verander nie, is die magnetiese vloed (X) 'n konstante. Wringkrag T is eweredig aan stroom. Dit is hoekom die oorstroomkapasiteit van die omskakelaar gewoonlik gebruik word om sy oorlading (wringkrag) kapasiteit te beskryf, en dit word konstante wringkrag spoed regulering genoem (gegradeerde stroom bly onveranderd–>maksimum wringkrag bly onveranderd)
Gevolgtrekking: Wanneer die uitsetfrekwensie van die omskakelaar vanaf bo 50Hz toeneem, sal die uitsetwringkrag van die motor afneem.
6.Ander faktore wat verband hou met uitsetwringkrag
Die hitte-opwekking en hitte-afvoerkapasiteit bepaal die uitsetstroomkapasiteit van die omskakelaar, wat dus die uitsetwringkragkapasiteit van die omskakelaar beïnvloed.
1. Draerfrekwensie: Die aangeslane stroom wat op die omskakelaar gemerk is, is oor die algemeen die waarde wat deurlopende uitset by die hoogste drafrekwensie en die hoogste omgewingstemperatuur kan verseker. Die vermindering van die drafrekwensie sal nie die stroom van die motor beïnvloed nie. Die hitte-opwekking van die komponente sal egter verminder word.
2. Omgewingstemperatuur: Net soos die omskakelaarbeskerming, sal die huidige waarde nie verhoog word wanneer die omgewingstemperatuur relatief laag bespeur word nie.
3. Hoogte: Die toename in hoogte het 'n impak op hitteafvoer en isolasieprestasie. Oor die algemeen kan dit onder 1000m geïgnoreer word, en die kapasiteit kan met 5% verminder word vir elke 1000 meter bo.
7.Wat is die toepaslike frekwensie vir 'n frekwensie-omsetter om 'n motor te beheer?
In bogenoemde opsomming het ons geleer hoekom die omskakelaar gebruik word om die motor te beheer, en ook verstaan hoe die omskakelaar die motor beheer. Die omskakelaar beheer die motor, wat soos volg opgesom kan word:
Eerstens beheer die omskakelaar die aansitspanning en frekwensie van die motor om gladde begin en gladde stop te verkry;
Tweedens word die omskakelaar gebruik om die spoed van die motor aan te pas, en die motorspoed word aangepas deur die frekwensie te verander.
Anhui Mingteng se permanente magneetmotorprodukte word deur die omskakelaar beheer. Binne die vragreeks van 25%-120% het hulle 'n hoër doeltreffendheid en 'n groter werkreeks as asinchroniese motors met dieselfde spesifikasies, en het beduidende energiebesparende effekte.
Ons professionele tegnici sal 'n meer geskikte omskakelaar kies volgens die spesifieke werksomstandighede en die werklike behoeftes van kliënte om beter beheer van die motor te verkry en die werkverrigting van die motor te maksimeer. Boonop kan ons tegniese diensafdeling klante op 'n afstand lei om die omskakelaar te installeer en te ontfout, en realiseer alledaagse opvolg en diens voor en na verkope.
Kopiereg: Hierdie artikel is 'n herdruk van die WeChat publieke nommer "Tegniese opleiding", die oorspronklike skakel https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA
Hierdie artikel verteenwoordig nie ons maatskappy se sienings nie. As jy verskillende opinies of sienings het, korrigeer ons asseblief!
Postyd: Sep-09-2024