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变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)调换成各类频次的调换电源,以完结机电的变速运转的做战,此中节制电路完结对主电路的节制,整流电路将调换电调换成直流电,直流中央电路对整流电路的输出施行光滑滤波,逆变电路将直流电再逆成调换电。关于如矢量节制变频器这类需求大批运算的变频器来讲,有意还需求一个施行转矩策画的CPU以及一些反映的电路。变频调速是始末改变机电定子绕组供电的频次来到达调速的方针。
变频器的分类变频器的分类法子有多种:
遵从主电路处事方法分类,也许分为电压型变频器和电流型变频器;
遵从开关方法分类,也许分为PAM节制变频器、PWM节制变频器和高载频PWM节制变频器;
遵从处事道理分类,也许分为V/f节制变频器、转差频次节制变频器和矢量节制变频器等;
遵从用处分类,也许分为通用变频器、高功用专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
变频器的处事道理:咱们领会,调换电动机的同步转速抒发式位:
n=60f(1-s)/p(1)
式中n———异步电动机的转速;f———异步电动机的频次;s———电动机转差率;p———电动机极对数。由式(1)可知,转速n与频次f成正比,只需改变频次f便可改变电动机的转速,当频次f在0~50Hz的范畴内改变时,电动机转速调理范畴特别宽。变频器便是始末改变电动机电源频次完结速率调理的,是一种抱负的高效率、高功用的调速权谋。
变频器接线图变频器节制方法低压通用变频输出电压为~V,输出功率为0.75~kW,处事频次为0~Hz,它的主电路都采纳交—直—交电路。其节制方法始末了下列四代。
1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)节制方法其特色是节制电路布局简便、成本较低,机器特点硬度也较好,也许满意正常传动的光滑调速请求,已在财产的各个范畴赢得普遍运用。不过,这类节制方法在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响对照显著,使输出最大转矩减小。
此外,其机器特点终于没有直流电动机硬,动态转矩本领和静态调速功用都还不尽善尽美,且系统功用不高、节制弧线会随负载的改变而改变,转矩反映慢、机电转矩操纵率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而功用下落,褂讪性变差等。于是人们又钻研出矢量节制变频调速。电压空间矢量(SVPWM)节制方法它因而三相波形团体生功劳果为前提,以迫近机电气隙的抱负圆形转动磁场轨迹为方针,一次生成三相调制波形,之内切多边形迫近圆的方法施行节制的。
经推行运用后又有所矫正,即引入频次赔偿,能消除速率节制的过错;始末反应预算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流闭环,以升高动态的精度和褂讪度。但节制电路关节较多,且没有引入转矩的调理,以是系统功用没有赢得根底革新。矢量节制(VC)方法矢量节制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、始末三相-二相调换,等效成两相停止坐标系下的调换电流Ia1Ib1,再始末按转子磁场定向转动调换,等效成同步转动坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),尔后仿效直流电动机的节制法子,求得直流电动机的节制量,始末反映的坐标反调换,完结对异步电动机的节制。
本来践是将调换电动机等效为直流电动机,离别对速率,磁场两个份量施行自力节制。始末节制转子磁链,尔后分解定子电流而赢得转矩和磁场两个份量,经坐标调换,完结正交或解耦节制。矢量节制法子的提议具备划时期的意义。但是在现实运用中,由于转子磁链难以的确视察,系统特点受电动机参数的影响较大,且在等效直流电动机节制历程中所用矢量转动调换较繁杂,使得现实的节制成就难以到达抱负剖析的成果。
直接转矩节制(DTC)方法年,德国鲁尔大学的DePenbrock传授初度提议了直接转矩节制变频本领。该本领在很大水平上办理了上述矢量节制的不够,并以别致的节制思维、简便剖判的系统布局、优异的动静态功用赢得了倏地进展。
当今,该本领已胜利地运用在电力机车牵引的大功率交传达动上。直接转矩节制直接在定子坐标系下剖析调换电动机的数学模子,节制电动机的磁链和转矩。它不需求将调换电动机等效为直流电动机,于是省去了矢量转动调换中的很多繁杂策画;它不需求仿效直流电动机的节制,也不需求为解耦而简化调换电动机的数学模子。矩阵式交—交节制方法VVVF变频、矢量节制变频、直接转矩节制变频都是交—直—交变频中的一种。其联合弱点是输入功率因数低,谐波电流大,直流电路需求大的储能电容,复活能量又不能反应回电网,即不能施行四象限运转。
为此,矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中央直流关节,进而省去了体积大、代价贵的电解电容。它能完结功率因数为l,输入电流为正弦且能四象限运转,系统的功率密度大。该本领当今虽尚未老练,但仍吸引着漫溢的学者深入钻研。本来践不是直接的节制电流、磁链等量,而是把转矩直接做为被节制量来完结的。
--详细法子是:
节协议子磁链引入定子磁链视察器,完结无速率传感器方法;
主动区别(ID)倚赖无误的机电数学模子,对机电参数主动区别;
算出现实值对应定子阻抗、互感、磁饱和要素、惯量等算出现实的转矩、定子磁链、转子速率施行时刻节制;
完结Band—Band节制按磁链和转矩的Band—Band节制形成PWM记号,对逆变器开关形态施行节制。
矩阵式交—交变频具备倏地的转矩反映(2ms),很高的速率精度(±2%,无PG反应),高转矩精度(+3%);同时还具备较高的起动转矩及高转矩精度,尤为在低速时(包罗0速率时),可输出%~%转矩。
(来历:网络,版权归原做家)
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