Frekwensie-omskakelaar is 'n tegnologie wat bemeester moet word wanneer elektriese werk gedoen word. Die gebruik van 'n frekwensie-omskakelaar om 'n motor te beheer, is 'n algemene metode in elektriese beheer; sommige vereis ook vaardigheid in die gebruik daarvan.
1. Eerstens, hoekom moet 'n frekwensie-omskakelaar gebruik word om 'n motor te beheer?
Die motor is 'n induktiewe las, wat die verandering van stroom belemmer en 'n groot verandering in stroom sal veroorsaak wanneer dit aangeskakel word.
Die omsetter 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 omsettermodule), en die ander is die beheerstroombaan (skakelkragtoevoerbord, beheerstroombaanbord).
Om die aansitstroom van die motor te verminder, veral die motor met hoër krag, hoe groter die krag, hoe groter die aansitstroom. Oormatige aansitstroom sal 'n groter las op die kragtoevoer en verspreidingsnetwerk plaas. Die frekwensie-omskakelaar 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-omskakelaar 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-omskakelaar se spoedregulering was nog altyd die grootste hoogtepunt daarvan. 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 omsetterbeheermotors is soos volg:
A. Sinusvormige Pulswydtemodulasie (SPWM) beheermetode
Die eienskappe daarvan is eenvoudige beheerkringstruktuur, lae koste, goeie meganiese hardheid, en kan voldoen aan die gladde spoedreguleringsvereistes van algemene transmissie. Dit word wyd gebruik in verskeie velde van die bedryf.
By lae frekwensies word die wringkrag egter, as gevolg van die lae uitsetspanning, aansienlik beïnvloed deur die statorweerstandspanningsval, wat die maksimum uitsetwringkrag verminder.
Daarbenewens is die meganiese eienskappe daarvan nie so sterk soos dié van GS-motors nie, en die dinamiese wringkragkapasiteit en statiese spoedreguleringsprestasie is nie bevredigend nie. Daarbenewens is die stelselprestasie nie hoog nie, die beheerkurwe verander met die las, die wringkragrespons is stadig, die motor se wringkragbenuttingstempo is nie hoog nie, en die prestasie neem af teen lae spoed as gevolg van die bestaan van statorweerstand en die omsetter-dooie sone-effek, en die stabiliteit versleg. Daarom het mense vektorbeheer veranderlike frekwensiespoedregulering bestudeer.
B. Spanningsruimtevektor (SVPWM) beheermetode
Dit is gebaseer op die algehele genereringseffek van die driefase-golfvorm, met die doel om die ideale sirkelvormige roterende magnetiese veldtrajek van die motorlugspleet te benader, 'n driefase-modulasiegolfvorm op 'n slag te genereer, en dit te beheer op die manier van 'n ingeskrewe veelhoek wat die sirkel benader.
Na praktiese gebruik is dit verbeter, dit wil sê, frekwensiekompensasie word ingestel om die fout van spoedbeheer uit te skakel; die vloeiamplitude word deur terugvoer beraam om die invloed van statorweerstand teen lae spoed uit te skakel; die uitsetspanning- en stroomlus word gesluit om dinamiese akkuraatheid en stabiliteit te verbeter. Daar is egter baie beheerkringskakels, en geen wringkragaanpassing word ingestel nie, dus is die stelselprestasie nie fundamenteel verbeter nie.
C. Vektorbeheer (VC) metode
Die kern is om die WS-motor gelykstaande aan 'n GS-motor te maak, en die spoed en magnetiese veld onafhanklik te beheer. Deur die rotorvloei 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 bereik. Die bekendstelling van die vektorbeheermetode is van baanbrekende betekenis. In praktiese toepassings, aangesien die rotorvloei moeilik is om akkuraat waar te neem, word die stelseleienskappe egter grootliks beïnvloed deur die motorparameters, en die vektorrotasietransformasie wat in die ekwivalente GS-motorbeheerproses gebruik word, is relatief kompleks, wat dit moeilik maak vir die werklike beheereffek om die ideale ontledingsresultaat te behaal.
D. Direkte Wringkragbeheer (DTC) Metode
In 1985 het professor DePenbrock van die Ruhr-universiteit in Duitsland die eerste keer direkte wringkragbeheer-frekwensieomskakelingstegnologie voorgestel. Hierdie tegnologie het die tekortkominge van die bogenoemde vektorbeheer grootliks opgelos en is vinnig ontwikkel met nuwe beheeridees, 'n bondige en duidelike stelselstruktuur en uitstekende dinamiese en statiese werkverrigting.
Tans is hierdie tegnologie suksesvol toegepas op hoë-krag WS-transmissie-trekkrag van elektriese lokomotiewe. Direkte wringkragbeheer analiseer direk die wiskundige model van WS-motors 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 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. Matriks AC-AC beheermetode
VVVF-frekwensie-omskakeling, vektorbeheer-frekwensie-omskakeling en direkte wringkragbeheer-frekwensie-omskakeling is alles tipes AC-GS-WS-frekwensie-omskakeling. Hul algemene nadele is 'n lae inset-arbetsfaktor, groot harmoniese stroom, groot energiebergingskondensator benodig vir die GS-stroombaan, 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 WS-WS frekwensie-omskakeling ontstaan. Aangesien matriks WS-WS frekwensie-omskakeling die tussenliggende GS-skakel uitskakel, elimineer dit die groot en duur elektrolitiese kapasitor. Dit kan 'n arbeidsfaktor 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 diepgaande navorsing te doen. Die kern 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-omskakelaar 'n motor? Hoe word die twee aan mekaar bedraad?
Die bedrading van die omsetter om die motor te beheer is relatief eenvoudig, soortgelyk aan die bedrading van die kontaktor, met drie hoofkraglyne wat die motor binnegaan en dan uitgaan, maar die instellings is meer ingewikkeld, en die maniere om die omsetter te beheer, is ook anders.
Eerstens, vir die omsetterterminale, alhoewel daar baie handelsmerke en verskillende bedradingsmetodes is, is die bedradingsterminale van die meeste omsetters nie veel verskillend nie. Oor die algemeen verdeel in vorentoe- en agtertoe-skakelaarinsette, wat gebruik word om die vorentoe- en agtertoe-aanvang 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 begin 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 uitsetmoment van 'n motor wanneer die rotasiespoed (frekwensie) daarvan verander?
Die aanvangswringkrag en maksimum wringkrag wanneer dit deur 'n frekwensie-omskakelaar aangedryf word, is kleiner as wanneer dit direk deur 'n kragtoevoer aangedryf word.
Die motor het 'n groot aanvang- en versnellingsimpak wanneer dit deur 'n kragtoevoer aangedryf word, maar hierdie impakte is swakker wanneer dit deur 'n frekwensie-omskakelaar aangedryf word. Direkte aanvang met 'n kragtoevoer sal 'n groot aanvangstroom genereer. Wanneer 'n frekwensie-omskakelaar gebruik word, word die uitsetspanning en frekwensie van die frekwensie-omskakelaar geleidelik by die motor gevoeg, sodat die motor se aanvangstroom en impak kleiner is. Gewoonlik neem die wringkrag wat deur die motor gegenereer word af soos die frekwensie afneem (spoed neem af). Die werklike data van die vermindering sal in sommige frekwensie-omskakelaarhandleidings verduidelik word.
Die gewone motor word ontwerp en vervaardig vir 'n 50Hz-spanning, en die nominale wringkrag word ook binne hierdie spanningsbereik gegee. Daarom word spoedregulering onder die nominale frekwensie konstante wringkragspoedregulering genoem. (T=Te, P<=Pe)
Wanneer die uitsetfrekwensie van die frekwensie-omskakelaar groter as 50Hz is, neem die wringkrag wat deur die motor opgewek word, af 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 teen 100Hz gegenereer word, word verminder tot ongeveer 1/2 van die wringkrag wat teen 50Hz gegenereer word.
Daarom word spoedregulering bo die nominale frekwensie konstante kragspoedregulering genoem. (P=Ue*Ie).
5. Toepassing van frekwensie-omskakelaar bo 50Hz
Vir 'n spesifieke motor is die nominale spanning en nominale stroom konstant.
Byvoorbeeld, as die nominale waardes van die omsetter en motor albei is: 15 kW/380 V/30 A, kan die motor bo 50 Hz werk.
Wanneer die spoed 50Hz is, is die uitsetspanning van die omsetter 380V en die stroom 30A. As die uitsetfrekwensie op hierdie tydstip tot 60Hz verhoog word, kan die maksimum uitsetspanning en -stroom van die omsetter slegs 380V/30A wees. Die uitsetkrag bly natuurlik onveranderd, daarom noem ons dit konstante kragspoedregulering.
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 dit ook vanuit 'n ander hoek beskou:
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 U en I nie verander nie, verander E ook nie.
En E=k*f*X (k: konstant; f: frekwensie; X: magnetiese vloed), so wanneer f verander van 50–>60Hz, 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. Daarom word die oorstroomkapasiteit van die omsetter gewoonlik gebruik om sy oorbelasting (wringkrag) kapasiteit te beskryf, en dit word konstante wringkrag spoedregulering genoem (gegradeerde stroom bly onveranderd –> maksimum wringkrag bly onveranderd).
Gevolgtrekking: Wanneer die uitsetfrekwensie van die omsetter van bo 50Hz toeneem, sal die uitsetwringkrag van die motor afneem.
6. Ander faktore wat verband hou met uitsetmoment
Die hitteopwekking en hitte-afvoerkapasiteit bepaal die uitsetstroomkapasiteit van die omsetter, wat dus die uitsetwringkragkapasiteit van die omsetter beïnvloed.
1. Draerfrekwensie: Die nominale stroom wat op die omsetter aangedui word, is oor die algemeen die waarde wat deurlopende uitset teen die hoogste draerfrekwensie en die hoogste omgewingstemperatuur kan verseker. Die verlaging van die draerfrekwensie sal nie die stroom van die motor beïnvloed nie. Die hitteopwekking van die komponente sal egter verminder word.
2. Omgewingstemperatuur: Net soos die omsetterbeskermingsstroomwaarde nie verhoog sal word wanneer die omgewingstemperatuur as relatief laag bespeur word nie.
3. Hoogte: Die toename in hoogte het 'n impak op hitte-afvoer en isolasieprestasie. Oor die algemeen kan dit onder 1000 m geïgnoreer word, en die kapasiteit kan met 5% verminder word vir elke 1000 meter bo.
7. Wat is die gepaste frekwensie vir 'n frekwensie-omskakelaar om 'n motor te beheer?
In die bogenoemde opsomming het ons geleer waarom die omsetter gebruik word om die motor te beheer, en ook verstaan hoe die omsetter die motor beheer. Die omsetter beheer die motor, wat soos volg opgesom kan word:
Eerstens beheer die omsetter die aanvangspanning en -frekwensie van die motor om gladde aanvang en gladde stop te verkry;
Tweedens word die omsetter 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 omsetter beheer. Binne die lasbereik van 25%-120% het hulle hoër doeltreffendheid en 'n wyer bedryfsbereik as asynchrone motors van dieselfde spesifikasies, en het hulle beduidende energiebesparende effekte.
Ons professionele tegnici sal 'n meer geskikte omsetter kies volgens die spesifieke werksomstandighede en die werklike behoeftes van kliënte om beter beheer oor die motor te verkry en die werkverrigting van die motor te maksimeer. Boonop kan ons tegniese diensafdeling kliënte op afstand lei om die omsetter te installeer en te ontfout, en omvattende opvolg en diens voor en na verkope te bewerkstellig.
Kopiereg: Hierdie artikel is 'n herdruk van die WeChat openbare nommer "Tegniese opleiding", die oorspronklike skakel https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA
Hierdie artikel verteenwoordig nie ons maatskappy se sienings nie. Indien u verskillende menings of sienings het, korrigeer ons asseblief!
Plasingstyd: 9 September 2024