In frekwinsjeomvormer is in technology dy't behearske wurde moat by it útfieren fan elektrysk wurk. It brûken fan in frekwinsjeomvormer om in motor te kontrolearjen is in gewoane metoade yn elektryske kontrôle; guon fereaskje ek feardigens yn it gebrûk dêrfan.
1. Earst fan alles, wêrom in frekwinsjeomvormer brûke om in motor te kontrolearjen?
De motor is in induktive lading, dy't de feroaring fan stroom hinderet en in grutte feroaring yn stroom sil produsearje by it starten.
De omvormer is in apparaat foar it kontrolearjen fan elektryske enerzjy dat de oan-út-funksje fan healgelieders brûkt om de yndustriële frekwinsjestroomfoarsjenning om te setten yn in oare frekwinsje. It bestiet benammen út twa circuits, ien is it haadcircuit (gelijkrichtermodule, elektrolytyske kondensator en omvormermodule), en de oare is it kontrôlecircuit (skeakelstroomfoarsjenningsboerd, kontrôlecircuitboerd).
Om de startstroom fan 'e motor te ferminderjen, foaral by motors mei in heger fermogen, jildt: hoe grutter it fermogen, hoe grutter de startstroom. In te hege startstroom sil in gruttere lêst bringe foar de stroomfoarsjenning en it distribúsjenetwurk. De frekwinsjeomvormer kin dit startprobleem oplosse en de motor soepel starte litte sûnder in te hege startstroom te feroarsaakjen.
In oare funksje fan it brûken fan in frekwinsjeomvormer is it oanpassen fan de snelheid fan 'e motor. Yn in protte gefallen is it nedich om de snelheid fan 'e motor te kontrolearjen om bettere produksjeeffisjinsje te krijen, en snelheidsregeling fan 'e frekwinsjeomvormer is altyd it grutste hichtepunt west. De frekwinsjeomvormer kontrolearret de motorsnelheid troch de frekwinsje fan 'e stroomfoarsjenning te feroarjen.
2. Wat binne de metoaden foar it kontrolearjen fan de omvormer?
De fiif meast brûkte metoaden fan inverterkontrôlemotors binne as folget:
A. Sinusfoarmige pulsbreedtemodulaasje (SPWM) kontrôlemetoade
De skaaimerken binne ienfâldige kontrôlesirkwystruktuer, lege kosten, goede meganyske hurdens, en kin foldwaan oan 'e easken foar glêde snelheidsregeling fan algemiene oerdracht. It is breed brûkt yn ferskate sektoaren fan 'e yndustry.
By lege frekwinsjes wurdt it koppel lykwols, fanwegen de lege útgongsspanning, signifikant beynfloede troch de spanningsfal fan 'e statorwjerstân, wat it maksimale útgongsmoment ferminderet.
Derneist binne de meganyske skaaimerken net sa sterk as dy fan DC-motors, en de dynamyske koppelkapasiteit en statyske snelheidsregelingsprestaasjes binne net befredigjend. Derneist binne de systeemprestaasjes net heech, feroaret de kontrôlekromme mei de lading, is de koppelreaksje stadich, is it gebrûksnivo fan it motorkoppel net heech, en nimt de prestaasje ôf by lege snelheid troch it bestean fan statorwjerstân en it deade sône-effekt fan 'e omvormer, en de stabiliteit nimt ôf. Dêrom hawwe minsken bestudearre hoe't vektorkontrôle fariabele frekwinsjesnelheidsregeling regele wurdt.
B. Spanningsromtevektor (SVPWM) kontrôlemetoade
It is basearre op it algemiene generaasje-effekt fan 'e trijefaze-golffoarm, mei it doel om de ideale sirkelfoarmige rotearjende magnetyske fjildtrajekt fan 'e motorluchtspleet te benaderjen, in trijefaze-modulaasjegolffoarm tagelyk te generearjen, en it te kontrolearjen op 'e manier fan in ynskreaun polygoon dy't de sirkel benaderet.
Nei praktysk gebrûk is it ferbettere, dat is, it ynfieren fan frekwinsjekompensaasje om de flater fan snelheidskontrôle te eliminearjen; it skatten fan 'e fluxamplitude fia feedback om de ynfloed fan statorwjerstân by lege snelheid te eliminearjen; it sluten fan 'e útgongsspanning en stroomlus om de dynamyske krektens en stabiliteit te ferbetterjen. D'r binne lykwols in protte kontrôlesirkwyferbiningen, en der wurdt gjin koppeloanpassing ynfierd, sadat de systeemprestaasjes net fûneminteel ferbettere binne.
C. Fektorkontrôle (VC) metoade
De essinsje is om de AC-motor lykweardich te meitsjen oan in DC-motor, en ûnôfhinklik de snelheid en it magnetyske fjild te kontrolearjen. Troch de rotorflux te kontrolearjen, wurdt de statorstroom ûntbûn om de koppel- en magnetyske fjildkomponinten te krijen, en de koördinaattransformaasje wurdt brûkt om ortogonale of ûntkoppelde kontrôle te berikken. De ynfiering fan 'e fektorkontrôlemetoade is fan baanbrekkende betsjutting. Yn praktyske tapassingen lykwols, om't de rotorflux lestich sekuer te observearjen is, wurde de systeemkarakteristiken sterk beynfloede troch de motorparameters, en de fektorrotaasjetransformaasje dy't brûkt wurdt yn it lykweardige DC-motorkontrôleproses is relatyf kompleks, wêrtroch it lestich is foar it eigentlike kontrôleeffekt om it ideale analysearresultaat te berikken.
D. Metoade foar direkte koppelkontrôle (DTC)
Yn 1985 stelde professor DePenbrock fan 'e Ruhr Universiteit yn Dútslân foar it earst direkte koppelkontrôlefrekwinsjekonverzjetechnology foar. Dizze technology hat de tekoartkommingen fan 'e hjirboppe neamde vektorkontrôle foar in grut part oplost, en is rap ûntwikkele mei nije kontrôle-ideeën, in bondige en dúdlike systeemstruktuer, en poerbêste dynamyske en statyske prestaasjes.
Op it stuit is dizze technology mei súkses tapast op hege-krêft AC-oerdrachttraktaasje fan elektryske lokomotiven. Direkte koppelkontrôle analysearret direkt it wiskundige model fan AC-motors yn it statorkoördinatesysteem en kontrolearret de magnetyske flux en koppel fan 'e motor. It hoecht AC-motors net lyk te stellen oan DC-motors, wêrtroch in protte komplekse berekkeningen yn vektorrotaasjetransformaasje eliminearre wurde; it hoecht de kontrôle fan DC-motors net te imitearjen, en it hoecht ek net it wiskundige model fan AC-motors te ferienfâldigjen foar ûntkoppeling.
E. Matrix AC-AC kontrôlemetoade
VVVF-frekwinsjekonverzje, fektorkontrôlefrekwinsjekonverzje, en direkte koppelkontrôlefrekwinsjekonverzje binne allegear soarten AC-DC-AC-frekwinsjekonverzje. Harren mienskiplike neidielen binne in lege ynfierkrêftfaktor, grutte harmonyske stroom, in grutte enerzjyopslachkondensator dy't nedich is foar it DC-sirkwy, en regenerative enerzjy kin net weromfierd wurde nei it stroomnet, dat wol sizze, it kin net yn fjouwer kwadranten operearje.
Om dizze reden is matrix AC-AC frekwinsjekonverzje ûntstien. Omdat matrix AC-AC frekwinsjekonverzje de tuskenlizzende DC-keppeling elimineert, elimineert it de grutte en djoere elektrolytyske kondensator. It kin in krêftfaktor fan 1 berikke, in sinusfoarmige yngongsstroom en kin yn fjouwer kwadranten operearje, en it systeem hat in hege krêfttichtens. Hoewol dizze technology noch net folwoksen is, lûkt it noch in protte gelearden oan om yngeand ûndersyk te dwaan. De essinsje is net om yndirekt stroom, magnetyske flux en oare hoemannichten te kontrolearjen, mar om koppel direkt te brûken as de kontroleare hoemannichte om dit te berikken.
3. Hoe kontrolearret in frekwinsjeomvormer in motor? Hoe binne de twa mei-inoar bedrade?
De bedrading fan 'e omvormer om de motor te kontrolearjen is relatyf ienfâldich, fergelykber mei de bedrading fan 'e kontaktor, mei trije haadstroomliedingen dy't de motor yngeane en dan útgeane, mar de ynstellingen binne yngewikkelder, en de manieren om de omvormer te kontrolearjen binne ek oars.
Earst fan alles, foar de omvormerterminal, hoewol d'r in protte merken en ferskillende bedradingsmetoaden binne, binne de bedradingsterminals fan 'e measte omvormers net folle oars. Oer it algemien ferdield yn foarút- en efterútskeakelynputs, dy't brûkt wurde om de foarút- en efterútstart fan 'e motor te kontrolearjen. Feedbackterminals wurde brûkt om de wurkstatus fan 'e motor te feedbackjen,ynklusyf wurkfrekwinsje, snelheid, foutstatus, ensfh.
Foar snelheidsynstellingskontrôle brûke guon frekwinsjeomvormers potensiometers, guon brûke knoppen direkt, dy't allegear wurde regele fia fysike bedrading. In oare manier is om in kommunikaasjenetwurk te brûken. In protte frekwinsjeomvormers stypje no kommunikaasjekontrôle. De kommunikaasjeline kin brûkt wurde om it starten en stopjen, foarút- en efterútrotaasje, snelheidsoanpassing, ensfh. fan 'e motor te kontrolearjen. Tagelyk wurdt feedbackynformaasje ek oerdroegen fia kommunikaasje.
4. Wat bart der mei it útfierkoppel fan in motor as syn rotaasjesnelheid (frekwinsje) feroaret?
It startkoppel en it maksimale koppel as se oandreaun wurde troch in frekwinsjeomvormer binne lytser as as se direkt troch in stroomfoarsjenning oandreaun wurde.
De motor hat in grutte ynfloed by it starten en fersnellen as er oandreaun wurdt troch in stroomfoarsjenning, mar dizze ynfloeden binne swakker as er oandreaun wurdt troch in frekwinsjeomvormer. Direkt starten mei in stroomfoarsjenning sil in grutte startstroom generearje. As in frekwinsjeomvormer brûkt wurdt, wurde de útgongsspanning en frekwinsje fan 'e frekwinsjeomvormer stadichoan tafoege oan 'e motor, sadat de startstroom en ynfloed fan 'e motor lytser binne. Meastentiids nimt it koppel dat troch de motor generearre wurdt ôf as de frekwinsje ôfnimt (snelheid nimt ôf). De werklike gegevens fan 'e reduksje sille útlein wurde yn guon hantliedingen foar frekwinsjeomvormers.
De gewoane motor is ûntworpen en produsearre foar in spanning fan 50Hz, en it nominale koppel wurdt ek binnen dit spanningsberik jûn. Dêrom wurdt snelheidsregeling ûnder de nominale frekwinsje snelheidsregeling mei konstant koppel neamd. (T=Te, P<=Pe)
As de útfierfrekwinsje fan 'e frekwinsjeomvormer grutter is as 50Hz, nimt it koppel dat troch de motor generearre wurdt ôf yn in lineêre relaasje omgekeerd evenredich mei de frekwinsje.
As de motor op in frekwinsje grutter as 50Hz rint, moat rekken holden wurde mei de grutte fan 'e motorbelêsting om te foarkommen dat de motor net genôch koppel útfiert.
Bygelyks, it koppel dat troch de motor by 100Hz generearre wurdt, wurdt fermindere ta sawat 1/2 fan it koppel dat by 50Hz generearre wurdt.
Dêrom wurdt snelheidsregeling boppe de nominale frekwinsje snelheidsregeling mei konstant fermogen neamd. (P=Ue*Ie)
5. Tapassing fan frekwinsjekonverter boppe 50Hz
Foar in spesifike motor binne de nominale spanning en nominale stroom konstant.
Bygelyks, as de nominale wearden fan 'e omvormer en motor beide binne: 15kW/380V/30A, kin de motor boppe 50Hz wurkje.
As de snelheid 50Hz is, is de útgongsspanning fan 'e omvormer 380V en de stroom is 30A. Op dit stuit, as de útgongsfrekwinsje ferhege wurdt nei 60Hz, kin de maksimale útgongsspanning en -stroom fan 'e omvormer mar 380V/30A wêze. Fansels bliuwt it útgongsfermogen net feroare, dus neame wy it konstante fermogensnelheidsregeling.
Hoe is it koppel op dit stuit?
Omdat P = wT(w; hoekesnelheid, T: koppel), om't P net feroaret en w tanimt, sil it koppel dêrop ôfnimme.
Wy kinne it ek fan in oare hoeke besjen:
De statorspanning fan 'e motor is U = E + I * R (I is stroom, R is elektroanyske wjerstân, en E is ynducearre potinsjeel).
It kin sjoen wurde dat as U en I net feroarje, E ek net feroaret.
En E=k*f*X (k: konstante; f: frekwinsje; X: magnetyske flux), dus as f feroaret fan 50–>60Hz, sil X dêrop ôfnimme.
Foar de motor, T=K*I*X (K: konstante; I: stroom; X: magnetyske flux), dus sil it koppel T ôfnimme as de magnetyske flux X ôfnimt.
Tagelyk, as it minder is as 50Hz, om't I*R tige lyts is, as U/f=E/f net feroaret, is de magnetyske flux (X) in konstante. Koppel T is evenredich mei de stroom. Dêrom wurdt de oerstreamkapasiteit fan 'e omvormer meastentiids brûkt om syn oerbelastingskapasiteit (koppel) te beskriuwen, en it wurdt konstant koppelsnelheidsregeling neamd (nominale stroom bliuwt ûnferoare -> maksimum koppel bliuwt ûnferoare)
Konklúzje: As de útfierfrekwinsje fan 'e omvormer tanimt fan boppe 50Hz, sil it útfierkoppel fan 'e motor ôfnimme.
6. Oare faktoaren yn ferbân mei útfierkoppel
De waarmteopwekking en waarmteôffierkapasiteit bepale de útfierstroomkapasiteit fan 'e omvormer, en beynfloedet dus de útfierkoppelkapasiteit fan 'e omvormer.
1. Draachdragerfrekwinsje: De nominale stroom dy't op 'e omvormer oanjûn is, is oer it algemien de wearde dy't in trochgeande útfier by de heechste draachdragerfrekwinsje en de heechste omjouwingstemperatuer garandearje kin. It ferminderjen fan 'e draachdragerfrekwinsje sil gjin ynfloed hawwe op 'e stroom fan' e motor. De waarmtegeneraasje fan 'e komponinten sil lykwols wurde fermindere.
2. Omjouwingstemperatuer: Krekt as de stroomwearde fan 'e omvormerbeskerming sil net ferhege wurde as de omjouwingstemperatuer relatyf leech wurdt waarnommen.
3. Hichte: De tanimming fan hichte hat ynfloed op waarmteôffier en isolaasjeprestaasjes. Yn 't algemien kin it ûnder 1000m negearre wurde, en de kapasiteit kin mei 5% fermindere wurde foar elke 1000 meter boppe.
7. Wat is de passende frekwinsje foar in frekwinsjeomvormer om in motor te kontrolearjen?
Yn 'e boppesteande gearfetting hawwe wy leard wêrom't de omvormer brûkt wurdt om de motor te kontrolearjen, en ek begrepen hoe't de omvormer de motor kontrolearret. De omvormer kontrolearret de motor, wat as folget gearfette wurde kin:
Earst kontrolearret de omvormer de startspanning en frekwinsje fan 'e motor om in soepele start en soepele stop te berikken;
Twadder wurdt de omvormer brûkt om de snelheid fan 'e motor oan te passen, en de motorsnelheid wurdt oanpast troch de frekwinsje te feroarjen.
Anhui Mingteng syn permaninte magneetmotorprodukten wurde regele troch de omvormer. Binnen it ladingberik fan 25%-120% hawwe se in hegere effisjinsje en in breder wurkberik as asynchrone motors fan deselde spesifikaasjes, en hawwe se wichtige enerzjybesparjende effekten.
Us profesjonele monteurs sille in geskikter omvormer selektearje neffens de spesifike wurkomstannichheden en de werklike behoeften fan klanten om bettere kontrôle oer de motor te krijen en de prestaasjes fan 'e motor te maksimalisearjen. Derneist kin ús technyske tsjinstôfdieling klanten op ôfstân begeliede by it ynstallearjen en debuggen fan 'e omvormer, en allround opfolging en tsjinst foar en nei ferkeap realisearje.
Auteursrjocht: Dit artikel is in werprint fan it iepenbiere nûmer "Technyske training" fan WeChat, de orizjinele link https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA
Dit artikel fertsjintwurdiget net de opfettings fan ús bedriuw. As jo ferskillende mieningen of opfettings hawwe, korrigearje ús dan asjebleaft!
Pleatsingstiid: 9 septimber 2024