Frekwinsje converter is in technology dy't moat wurde behearske by it dwaan fan elektryske wurk. It brûken fan frekwinsje converter te kontrolearjen motor is in mienskiplike metoade yn elektryske kontrôle; guon ek easkje feardigens yn harren gebrûk.
1. Earst fan alles, wêrom brûke in frekwinsje converter te kontrolearjen in motor?
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 ynverter is in apparaat foar elektryske enerzjykontrôle dy't de oan-út-funksje fan macht-halfgeleiderapparaten brûkt om de yndustriële frekwinsje-voeding te konvertearjen yn in oare frekwinsje. It is benammen gearstald út twa sirkwy, ien is de wichtichste sirkwy (gelykrjochter module, elektrolytyske kondensator en inverter module), en de oare is de kontrôle circuit (wikseljen macht oanbod board, kontrôle circuit board).
Om de startstream fan 'e motor te ferminderjen, benammen de motor mei hegere krêft, hoe grutter de krêft, hoe grutter de startstream. Oermjittige startstream sil in gruttere lêst bringe foar it enerzjyfoarsjenning en distribúsjenetwurk. De frekwinsje converter kin oplosse dit start probleem en tastean de motor te begjinnen soepel sûnder wêrtroch oermjittich start current.
In oare funksje fan it brûken fan in frekwinsje converter is it oanpassen fan de snelheid fan de motor. Yn in protte gefallen is it nedich om de snelheid fan 'e motor te kontrolearjen om bettere produksje-effisjinsje te krijen, en frekwinsjeomrekkenersnelheidsregeling hat altyd it grutste hichtepunt west. De frekwinsje-omrekkener kontrolearret de motorsnelheid troch de frekwinsje fan 'e stroomfoarsjenning te feroarjen.
2.Wat binne de ynverterkontrôlemetoaden?
De fiif meast brûkte metoaden fan ynverterkontrôlemotoren binne as folget:
A. Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) kontrôle metoade
Syn skaaimerken binne ienfâldige kontrôle circuit struktuer, lege kosten, goede meganyske hurdens, en kin foldwaan oan de glêde snelheid regeljouwing easken fan algemiene oerdracht. It is in protte brûkt yn ferskate fjilden fan 'e yndustry.
By lege frekwinsjes, fanwegen de lege útfierspanning, wurdt it koppel lykwols signifikant beynfloede troch de spanningsfal fan 'e statorresistinsje, wat it maksimale útfierkoppel ferminderet.
Derneist binne de meganyske skaaimerken net sa sterk as dy fan DC-motoren, en syn dynamyske koppelkapasiteit en prestaasjes foar statyske snelheidsregeling binne net befredigjend. Derneist is de systeemprestaasjes net heech, de kontrôlekromme feroaret mei de lading, de koppelrespons is stadich, de motorkoppelbenuttingsrate is net heech, en de prestaasje nimt ôf by lege snelheid troch it bestean fan statorresistinsje en dea fan inverter sône effekt, en de stabiliteit fermindert. Dêrom hawwe minsken studearre vector control fariabele frekwinsje snelheid regeljouwing.
B. Voltage Space Vector (SVPWM) Control Metoade
It is basearre op it algemiene generaasje-effekt fan 'e trije-fase-golffoarm, mei it doel om it ideale sirkelfoarmige rotearjende magnetyske fjildtrajekt fan' e motorluchtgap te benaderjen, in trije-fase-modulaasjegolffoarm tagelyk te generearjen en it op 'e manier te kontrolearjen. fan ynskreaune polygoan dy't de sirkel benaderje.
Nei praktysk gebrûk is it ferbettere, dat is it ynfieren fan frekwinsjekompensaasje om de flater fan snelheidskontrôle te eliminearjen; skatting fan de flux amplitude troch feedback te elimineren de ynfloed fan stator ferset by lege snelheid; it sluten fan 'e útfierspanning en stroomlus om dynamyske krektens en stabiliteit te ferbetterjen. Lykwols, der binne in protte kontrôle circuit keppelings, en gjin koppel oanpassing wurdt yntrodusearre, sadat it systeem prestaasje is net fûneminteel ferbettere.
C. Vector control (VC) metoade
De essinsje is om de AC-motor lykweardich te meitsjen oan in DC-motor, en selsstannich de snelheid en magnetysk fjild te kontrolearjen. Troch it kontrolearjen fan de rotorflux wurdt de statorstream ûntslein om de koppel- en magnetyske fjildkomponinten te krijen, en de koördinaattransformaasje wurdt brûkt om ortogonale as ûntkoppele kontrôle te berikken. De ynfiering fan 'e metoade foar fektorkontrôle is fan epochmeitsjende betsjutting. Lykwols, yn praktyske tapassingen, sûnt de rotor flux is dreech om sekuer te observearjen, de systeem skaaimerken wurde sterk beynfloede troch de motor parameters, en de vector rotation transformaasje brûkt yn it lykweardich DC motor kontrôle proses is relatyf kompleks, wêrtroch't it lestich foar de eigentlike kontrôle effekt om it ideale analyseresultaat te berikken.
D. Direct Torque Control (DTC) Metoade
Yn 1985, professor DePenbrock fan Ruhr Universiteit yn Dútslân foar it earst foarstelde direkte torque control frekwinsje konverzje technology. Dizze technology hat foar in grut part de tekoartkommingen fan 'e boppeneamde vectorkontrôle oplost, en is rap ûntwikkele mei nije kontrôleideeën, koarte en dúdlike systeemstruktuer, en poerbêste dynamyske en statyske prestaasjes.
Op it stuit is dizze technology mei súkses tapast op hege krêft AC-oerdracht traksje fan elektryske lokomotiven. Direkte koppelkontrôle analysearret direkt it wiskundige model fan AC-motoren yn it statorkoördinaatsysteem en kontrolearret de magnetyske flux en koppel fan 'e motor. It hoecht net in lykweardich AC motors oan DC motors, dus elimineren protte komplekse berekkeningen yn vector rotation transformaasje; it hoecht de kontrôle fan DC-motoren net te imitearjen, en it is ek net nedich om it wiskundige model fan AC-motoren te ferienfâldigjen foar ûntkoppeling.
E. Matrix AC-AC kontrôle metoade
VVVF-frekwinsjekonverzje, fektorkontrôlefrekwinsjekonverzje, en direkte koppelkontrôlefrekwinsjekonverzje binne alle soarten AC-DC-AC-frekwinsjekonverzje. Harren mienskiplike neidielen binne lege input macht faktor, grutte harmonic hjoeddeistige, grutte enerzjy opslach capacitor nedich foar DC circuit, en regenerative enerzjy kin net werom nei it macht roaster, dat is, it kin net operearje yn fjouwer kwadranten.
Om dizze reden kaam matrix AC-AC frekwinsjekonverzje yn wêzen. Sûnt matrix AC-AC frekwinsje ombou elimineert de tuskenlizzende DC keppeling, it elimineert de grutte en djoere electrolytic capacitor. It kin in krêftfaktor fan 1 berikke, in sinusoïdale ynfierstroom en kin operearje yn fjouwer kwadranten, en it systeem hat in hege krêfttichte. Hoewol dizze technology noch net folwoeksen is, lûkt it noch in protte gelearden om yngeand ûndersyk út te fieren. De essinsje dêrfan is net yndirekt te kontrolearjen fan stroom, magnetyske flux en oare hoemannichten, mar om direkt koppel te brûken as de kontroleare kwantiteit om it te berikken.
3.How docht in frekwinsje converter kontrôle in motor? Hoe binne de twa bedrade tegearre?
De bedrading fan 'e ynverter om de motor te kontrolearjen is relatyf ienfâldich, fergelykber mei de bedrading fan' e contactor, mei trije haadkrêftlinen dy't yngeane en dan útgean nei de motor, mar de ynstellings binne yngewikkelder, en de manieren om de ynverter te kontrolearjen binne ek ferskillend.
Alderearst, foar de ynverterterminal, hoewol d'r in protte merken en ferskillende wiringmetoaden binne, binne de wiringterminals fan 'e measte inverters net folle oars. Algemien ferdield yn foarút en reverse switch yngongen, brûkt om te kontrolearjen de foarút en reverse start fan de motor. Feedbackterminals wurde brûkt om de wurkstatus fan 'e motor te feedback,ynklusyf bestjoeringsfrekwinsje, snelheid, flaterstatus, ensfh.
Foar snelheidsynstellingskontrôle brûke guon frekwinsje-omrekkeners potentiometers, guon brûke direkt knoppen, dy't allegear wurde regele troch fysike bedrading. In oare manier is om in kommunikaasjenetwurk te brûken. In protte frekwinsje converters stypje no kommunikaasjekontrôle. De kommunikaasjeline kin brûkt wurde om de start en stopje, foarút en reverse rotaasje, snelheid oanpassing, ensfh fan 'e motor te kontrolearjen. Tagelyk wurdt feedbackynformaasje ek troch kommunikaasje oerbrocht.
4.Wat bart der mei it útfierkoppel fan in motor as syn rotaasjesnelheid (frekwinsje) feroaret?
It startkoppel en maksimum koppel as oandreaun troch in frekwinsje converter binne lytser as doe't dreaun direkt troch in macht oanbod.
De motor hat in grutte start- en fersnellingsynfloed as oandreaun troch in stroomfoarsjenning, mar dizze effekten binne swakker as oandreaun troch in frekwinsje converter. Direkte start mei in macht oanbod sil generearje in grutte startstrom. Wannear't in frekwinsje converter wurdt brûkt, de útfier spanning en frekwinsje fan 'e frekwinsje converter wurde stadichoan tafoege oan de motor, sadat de motor startstrom en ynfloed binne lytser. Meastal nimt it koppel generearre troch de motor ôf as de frekwinsje ôfnimt (snelheid nimt ôf). De eigentlike gegevens fan 'e reduksje sille wurde útlein yn guon hantliedingen foar frekwinsjekonverter.
De gewoane motor is ûntworpen en produsearre foar in 50Hz spanning, en syn nominearre koppel wurdt ek jûn binnen dit spanning berik. Dêrom wurdt snelheidsregeling ûnder de nominearre frekwinsje konstante koppelsnelheidsregeling neamd. (T=Te, P<=Pe)
As de útfierfrekwinsje fan 'e frekwinsjekonverter grutter is dan 50Hz, nimt it koppel generearre troch de motor ôf yn in lineêre relaasje omkeard evenredich mei de frekwinsje.
As de motor rint op in frekwinsje grutter dan 50Hz, moat de grutte fan 'e motorlast wurde beskôge om ûnfoldwaande motorútfierkoppel te foarkommen.
Bygelyks, it koppel generearre troch de motor by 100Hz wurdt ferlege ta likernôch 1/2 fan it koppel oanmakke by 50Hz.
Dêrom wurdt snelheidsregeling boppe de nominearre frekwinsje konstante machtsnelheidsregeling neamd. (P=Ue*Ie).
5.Applikaasje fan frekwinsje converter boppe 50Hz
Foar in spesifike motor binne syn nominearre spanning en nominearre stroom konstant.
Bygelyks, as de nominearre wearden fan 'e ynverter en motor beide binne: 15kW / 380V / 30A, kin de motor boppe 50Hz wurkje.
As de snelheid 50Hz is, is de útfierspanning fan 'e ynverter 380V en de stroom is 30A. Op dit stuit, as de útfierfrekwinsje wurdt ferhege nei 60Hz, kin de maksimale útfierspanning en stroom fan 'e ynverter allinich 380V / 30A wêze. Fansels bliuwt de útfierkrêft net feroare, dus neame wy it konstante regeling fan krêftsnelheid.
Hoe is it koppel op dit stuit?
Om't P=wT(w; hoeksnelheid, T: koppel), om't P ûnferoare bliuwt en w ferheget, sil it koppel dus ôfnimme.
Wy kinne it ek út in oare hoeke sjen:
De statorspanning fan 'e motor is U = E + I * R (I is aktueel, R is elektroanyske ferset, en E is induced potinsjeel).
It kin sjoen wurde dat as U en ik 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 dêrmei ôfnimme.
Foar de motor, T = K * I * X (K: konstante; I: stroom; X: magnetyske flux), sadat it koppel T sil 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. Torque T is evenredich mei stroom. Dit is de reden wêrom't de oerstreamkapasiteit fan 'e ynverter meastentiids wurdt brûkt om syn overload (koppel) kapasiteit te beskriuwen, en it wurdt konstante koppelsnelheidsregeling neamd (nominale stroom bliuwt ûnferoare -> maksimale koppel bliuwt ûnferoare)
Konklúzje: As de útfierfrekwinsje fan 'e ynverter ferheget fan boppe 50Hz, sil it útfierkoppel fan' e motor ôfnimme.
6.Oare faktoaren dy't relatearre binne oan útfierkoppel
De waarmte generaasje en waarmte dissipaasje kapasiteit bepale de útfier hjoeddeistige kapasiteit fan de INVERTER, sa beynfloedet de útfier koppel kapasiteit fan de INVERTER.
1. Carrier frekwinsje: De rated stream markearre op 'e ynverter is oer it generaal de wearde dy't kin soargje kontinu útfier op de heechste carrier frekwinsje en de heechste ambient temperatuer. It ferminderjen fan de dragerfrekwinsje sil de stroom fan 'e motor net beynfloedzje. De waarmtegeneraasje fan 'e komponinten sil lykwols wurde fermindere.
2. Ambient temperatuer: Krekt as de ynverter beskerming sil aktuele wearde net ferhege wurde as de ambiente temperatuer wurdt ûntdutsen om relatyf leech te wêzen.
3. Hichte: De ferheging fan 'e hichte hat in ynfloed op waarmteferdieling en isolaasjeprestaasjes. Algemien kin it wurde negearre ûnder 1000m, en de kapasiteit kin wurde fermindere mei 5% foar elke 1000 meter boppe.
7.Wat is de passende frekwinsje foar in frekwinsje converter om in motor te kontrolearjen?
Yn 'e boppesteande gearfetting hawwe wy leard wêrom't de inverter wurdt brûkt om de motor te kontrolearjen, en ek begrepen hoe't de inverter de motor kontrolearret. De inverter kontrolearret de motor, dat kin wurde gearfette as folget:
Earst kontrolearret de ynverter de startspanning en frekwinsje fan 'e motor om glêde start en glêde stop te berikken;
Twadder wurdt de ynverter brûkt om de snelheid fan 'e motor oan te passen, en de motorsnelheid wurdt oanpast troch de frekwinsje te feroarjen.
Anhui Mingteng's permaninte magneetmotorprodukten wurde regele troch de ynverter. Binnen it loadberik fan 25% -120% hawwe se hegere effisjinsje en breder wurkberik dan asynchrone motoren fan deselde spesifikaasjes, en hawwe signifikante enerzjybesparjende effekten.
Us profesjonele technici sille in geskiktere ynverter selektearje neffens de spesifike arbeidsbetingsten en de eigentlike behoeften fan klanten om bettere kontrôle fan 'e motor te berikken en de prestaasjes fan' e motor te maksimalisearjen. Derneist kin ús technyske tsjinstôfdieling klanten op ôfstân liede om de ynverter te ynstallearjen en te debuggen, en realisearje allround follow-up en tsjinst foar en nei ferkeap.
Copyright: Dit artikel is in werprinting fan it WeChat iepenbiere nûmer "Technyske training", de orizjinele keppeling https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA
Dit artikel fertsjintwurdiget de opfettings fan ús bedriuw net. As jo ferskillende mieningen of opfettings hawwe, korrigearje ús asjebleaft!
Post tiid: Sep-09-2024