Me kaikki tiedämme, että taajuusmuutoksena on sähkötyössä, tulisi hallita tekniikka, taajuusmuuntimien käytön moottorin hallintaan on yleisempi sähköhallintamenetelmä; Jotkut vaativat myös sitä, että on taitavasti käytettävä. Tänään järjestän ja tiivistän asiaankuuluvat tietopisteet matalalla tiedoilla, sisältöllä tai toistolla, jonka tavoitteena on jakaa kanssasi nämä upeat suhteet taajuusmuutoksen ja moottorin välillä.
Ensinnäkin, miksi käyttää taajuusmuuttajaa moottorin hallitsemiseen?
Aloitetaan lyhyellä ymmärryksellä näistä kahdesta laitteesta.
Moottori on induktiivinen kuorma, joka estää virranmuutosta ja tuottaa suuren muutoksen virran käynnistyksen aikana.
Taajuusmuuntin, on tehopuolisolulaitteiden käyttö tehotaajuusvirtalähteen päällä ja pois päältä ja pois päältä muunnetaan toiseen sähköenergianhallintalaitteen taajuudeksi. Se koostuu pääasiassa piirin kahdesta osasta, toinen on pääpiiri (tasasuuntaajamoduuli, elektrolyyttinen kondensaattori ja invertterimoduuli), ja toinen on ohjauspiiri (kytkentävirtalähde, ohjauspiirilevy).
Moottorin lähtövirran vähentämiseksi, etenkin moottorien, jolla on korkeampi teho, mitä suurempi teho, mitä suurempi lähtövirta, liiallinen lähtövirta tuo suuremman taakan virtalähde- ja jakeluverkkoon ja taajuusmuutorin voi ratkaista tämän käynnistysongelman, jolloin moottori voi alkaa sujuvasti aiheuttamatta liiallista lähtövirtaa.
Toinen taajuusmuuntimen käytön tehtävä on säätää moottorin nopeutta, monissa tapauksissa on valvottava moottorin nopeutta paremman tuottavuuden saamiseksi, ja taajuuden muunnon nopeuden hallinta on ollut sen suurin kohokohta, taajuusmuuttaja muuttamalla taajuutta Virtalähde moottorin nopeuden hallitsemiseksi.
Mitkä ovat taajuusmuutoksenhallintamenetelmät?
Viisi yleisimmin käytettyä taajuusmuuttajan moottorin ohjausta on seuraavat:
Matalajännitteisen yleiskäyttöisen invertterin lähtöjännite on 380-650 v, lähtöteho on 0. 75-400 kW, työtaajuus on 0-400 HZ, ja sen pääpiirit kaikki omaksuvat AC: n -DC-AC-piiri. Sen ohjaustila on käynyt läpi seuraavat neljä sukupolvea.
1u/f=c sinusoidinen pulssin leveyden modulaatio (SPWM) ohjaustila
Myös yksinkertainen ohjauspiirirakenne, pienempi kustannukset, kovuus mekaaniset ominaisuudet ovat myös parempia täyttää sujuvien nopeusvaatimusten yleisen siirron, on käytetty laajasti eri teollisuudenaloilla.
Tämä ohjausmenetelmä matalalla taajuudella, johtuen alhaisemmasta lähtöjännitteestä, vääntömomentti staattorin vastusjännitteen pudotuksella on kuitenkin merkittävämpi, joten lähtö -maksimomentti vähenee.
Lisäksi sen mekaaniset ominaisuudet eivät ole niin kovia kuin tasavirtamoottori, dynaaminen vääntömomentin kapasiteetti ja staattinen nopeuden suorituskyky eivät ole tyydyttäviä, ja järjestelmän suorituskyky ei ole korkea, ohjauskäyrä muuttuu kuormituksen kanssa, vääntömomentin vaste on hidas, the Moottorin vääntömomentin käyttö ei ole korkea, alhainen nopeus staattorin vastustuskyvyn ja invertterin kuolleenkaistan vaikutuksen ja suorituskyvyn heikkenemisen, stabiilisuuden heikkenemisen ja niin edelleen olemassaolon vuoksi. Siksi vektorin ohjaustaajuuden muuntamisen nopeuden säätelyä on tutkittu.
Jännite -avaruusvektorin (SVPWM) ohjausmenetelmä
Se perustuu kolmivaiheisten aaltomuotojen kokonaistuotantovaikutuksen oletukseen, jotta voidaan arvioida motorisen Air-aukon ihanteellinen pyöreä pyörivä magneettikenttäsuunta kolmivaiheisten moduloitujen aaltomuotojen tuottamiseksi kerrallaan ja ohjaus Ympyrän sisäisen monikulmion lähentäminen.
Sitä on parannettu käytännön käytön jälkeen, ts. Taajuuskorjaus on otettu käyttöön, mikä voi poistaa nopeudenhallinnan virheen; Magneettisen ketjun amplitudi arvioidaan palautteella, joka eliminoi staattorin resistanssin vaikutuksen alhaisella nopeudella; ja lähtöjännite ja virta on suljettu dynamiikan tarkkuuden ja stabiilisuuden parantamiseksi. Ohjauspiirissä on kuitenkin enemmän linkkejä, eikä se tuo vääntömomentin sääntelyä, joten järjestelmän suorituskykyä ei paranneta pohjimmiltaan.
Vector Control (VC) -menetelmä
Vektoriohjauksen taajuuden hallinnan käytäntö on muuntaa staattorin virran IA, IB, IC, asynkronisen moottorin kolmivaiheisessa koordinaattijärjestelmässä AC-virran IA1ib1: ksi kaksivaiheisessa paikallaan olevassa koordinaattijärjestelmässä kolmivaiheisella-kaksi- Kaksi- Vaiheen muunnos ja sitten pyörivän muunnoksen kautta roottorin magneettikentän suunnan mukaisesti, joka vastaa synkronista pyörivää koordinaattijärjestelmää tasavirtaan IM1, IT1 (IM1 on yhtä suuri kuin (IM1 vastaa tasavirta -moottorin viritysvirtaa; IT1 vastaa ankkurivirtaa, joka on verrannollinen vääntömomenttiin), ja jäljittelee sitten tasavirtamoottorin ohjausmenetelmä Moottori ja toteuta asynkronisen moottorin hallinta vastaavan koordinaattien käänteisen muunnoksen jälkeen.
Pohjimmiltaan vaihtovirtamoottori vastaa tasavirtamoottoria, ja nopeuden ja magneettikentän kahta komponenttia ohjataan itsenäisesti. Hallitsemalla roottorin magneettiketjua ja hajottamalla sitten staattorivirta vääntömomentin ja magneettikentän komponenttien saamiseksi koordinaattimuutoksen kautta, jotta voidaan toteuttaa ortogonaalisen tai irrotettua ohjausta. Ehdotetulla vektoriohjausmenetelmällä on aikakaudella valmistettu merkitys. Käytännöllisissä sovelluksissa roottorin magneettiketjun vuoksi on kuitenkin vaikea havaita tarkasti, moottorin parametrit vaikuttavat järjestelmän ominaisuuksiin suuresti ja vastaavan tasavirtamoottorin ohjausprosessissa käytetty vektorien kiertomuutos on monimutkaisempi, mikä tekee siitä Vaikea todelliselle kontrollivaikutukselle ihanteellisen analyysin tulosten saavuttamiseksi.
Suora vääntömomentin ohjausmenetelmä (DTC)
Vuonna 1985 Saksan Ruhrin yliopiston professori Depenbrock ehdotti ensin suoraa vääntömomentin ohjaustaajuuden muuntamistekniikkaa. Tämä tekniikka on suurelta osin ratkaissut yllä olevan vektoriohjauksen puutteet, ja se on kehitetty nopeasti uusilla ohjausideoilla, tiivisellä ja selkeällä järjestelmän rakenteella sekä erinomaisella dynaamisella ja staattisella suorituskyvyllä.
Tällä hetkellä tätä tekniikkaa on sovellettu menestyksekkäästi suuritehoisiin vaihtovirtalaitteisiin sähköveturin pitoon. Suora vääntömomentin ohjaus analysoi vaihtovirtamoottorin matemaattista mallia suoraan staattorin koordinaattijärjestelmässä moottorin magneettiketjun ja vääntömomentin hallitsemiseksi. Sen ei tarvitse rinnastaa vaihtovirtamoottoria tasavirtamoottoriin, mikä eliminoi monia monimutkaisia laskelmia vektorin kiertomuutoksessa; DC -moottorin hallintaa ei tarvitse jäljitellä, eikä sen tarvitse yksinkertaistaa vaihtovirtamoottorin matemaattista mallia irrottamista varten.
Matriisin AC-AC-ohjausmenetelmä
VVVF-invertterin, vektoriohjauksen invertterin ja suoran vääntömomentin ohjausinvertterin ovat kaikentyyppisiä AC-DC-ACT-inverttereitä. Niiden yleiset haitat ovat alhainen syöttötehokerroin, korkeat harmoniset virrat, suurten energian varastointikondensaattorien tarve DC-piirissä, eikä regeneratiivista energiaa voida palata takaisin verkkoon, ts. Neljän kvadranttioperaatioon ei ole mahdollista.
Tästä syystä Matrix AC-ACT-invertteri syntyi. Kun matriisi AC-ACT-invertteri eliminoi välituotteen DC-linkin, poistaen siten suuren koon, kalliiden elektrolyyttiset kondensaattorit. Se voi toteuttaa L: n tehokertoimen, syöttövirta on sinimuotoinen ja voi toimia neljässä kvadrantissa, järjestelmän tehotiheys on suuri. Teknologia ei ole vielä kypsä, mutta houkuttelee silti monia tutkijoita opiskelemaan perusteellisesti. Sen olemus ei ole epäsuorasti hallita virtaa, magneettiketjua ja muita määriä, vaan vääntömomentin toteuttaminen suoraan kontrolloituna määränä.
Erityinen menetelmä on:
Staattorin magneettiketjun ohjaaminen tuo staattorin magneettisen ketjun tarkkailijan nopeusanturin menetelmän toteuttamiseksi;
Automaattinen tunnistaminen (ID) perustuu moottorin tarkkaan matemaattiseen malliin moottorin parametrien automaattisesti;
Laske todelliset arvot, jotka vastaavat staattorin impedanssia, keskinäistä induktanssia, magneettisen kylläisyyskerrointa, hitausta jne. Laske todellinen vääntömomentti, staattorin magneettiketju, roottorin nopeus reaaliaikaiseen ohjaukseen;
Kaistakaistan ohjauksen toteuttaminen tuottaa PWM-signaaleja magneettisen ketjun kaistakaistan hallinnan ja vääntömomentin mukaan invertterin kytkentätilan hallitsemiseksi.
Matrix AC-ACT-invertterillä on nopea vääntömomentin vaste (<2ms), high speed accuracy (±2%, no PG feedback), high torque accuracy (<+3%); it also has high starting torque and high torque accuracy, especially at low speeds (including 0 speeds), and it can output 150% to 200% torque.
Kuinka hallita moottoria taajuusmuuntimella? Kuinka ne johdotetaan?
Taajuusmuuntimen ohjausmoottorin johdotus on suhteellisen yksinkertaista, kun kontaktorin johdotus on melkein sama, kolme verkkovirtaa linjaan ja sitten linjan ulkopuolelle moottorille, mutta yksi mainitun asetuksista, hallinta Taajuusmuuttaja on enemmän kuin eri tapa.
Ensinnäkin, katsotaanpa invertteripäätteitä, vaikka brändi on enemmän, johdotus on myös erilainen, mutta suurin osa invertteriterminaaleista ei ole liikaa. Yleensä jaettu positiivisiin ja negatiivisiin kytkentätuloihin, joita käytetään moottorin ohjaamiseen enemmän kuin positiivisen ja negatiivisen alkamisen. Palautepääte, jota käytetään moottorin käyttötilan palauttamiseen, mukaan lukien taajuus, nopeus, vikatila ja niin edelleen. Nopeusasetusohjaus, jotakin taajuusmuutosta käytetään potentiometriä, osa suoraan avainta käyttämällä, ei ole saatavilla.
Fyysisen johdotuksen kautta hallita tietä, on toinen tapa mennä viestintäverkkoon, paljon taajuusmuutoksia tukee nyt viestintää, voit hallita moottoria viestintälinjan kautta aloittaaksesi ja pysähtyä, eteenpäin ja kääntää, säätää, säätää Nopeus jne. Samanaikaisesti palautetiedot välitetään myös viestinnän kautta.
Mitä tapahtuu lähtömomentille, kun moottorin pyörimisnopeus (taajuus) muuttuu?
Inverter -aseman aloitusmomentti ja enimmäismomentti on pienempi kuin suora asema, jolla on teollisuustaajuusvirtalähde.
Moottoreilla on suuret lähtö- ja kiihtyvyyskokit, kun ne saavat teollisuustaajuisen virtalähteen, mutta nämä iskut ovat heikompia invertterin avulla. Suoraan aloittaminen teollisuustaajuudesta tuottaa suuren lähtövirran. Kun käytetään taajuusmuutosta, taajuusmuutoksen lähtöjännite ja taajuus lisätään vähitellen moottoriin, joten moottorin lähtövirta ja isku on pienempi.
Yleensä moottorin tuottama vääntömomentti vähenee taajuuden kanssa (nopeuden vähentäminen). Joissakin vaihtosuuntaajan käsikirjoissa on annettu vähennysten todellisia tietoja.
Käyttämällä taajuusmuuttajaa, jolla on flux -vektoriohjaus, vääntömomentin puute alhaisella moottorin nopeudella parannetaan, ja moottori tuottaa riittävän vääntömomentin jopa alhaisen nopeuden alueella.
Kun taajuusmuuttaja on ohjattu nopeuteen yli 50 Hz: n taajuuteen, moottorin lähtömomentti vähenee.
Normaalisti moottorit on suunniteltu ja valmistettu 50 Hz: n jännitteelle, ja niiden nimellismomentti annetaan myös tällä jännitealueella. Siksi nopeuden säätelyä nimellistaajuuden alapuolella kutsutaan vakiona vääntömomentin nopeuden säätelyksi. (T=te, p<=Pe)
Kun invertterin lähtötaajuus on suurempi kuin 50 Hz: n taajuus, moottorin tuottaman vääntömomentin on vähennettävä lineaarisessa suhteessa käänteisesti verrannollisesti taajuuteen.
Kun moottoria käytetään nopeudella yli 50 Hz: n taajuudella, moottorikuormituksen koko on otettava huomioon moottorin lähtömomentin puutteen estämiseksi.
Esimerkiksi moottorin tuottama vääntömomentti 100 Hz: llä pelkistetään noin 1/2: een vääntömomenttiin, joka on tuotettu 50 Hz: llä.
Siksi nopeuden hallintaa nimellistaajuuden yläpuolella kutsutaan vakiona tehonopeuden hallintaan. (P=ue*eli)
Taajuusmuuntimen käyttö yli 50 Hz
Kuten tiedät, tietylle moottorille sen nimellisjännite ja nimellisvirta ovat vakioita.
Esimerkiksi invertterin ja moottorin nimellisarvot ovat: 15 kW/380 V/30a, moottori voi toimia yli 50 Hz.
Kun nopeuttajan nopeus 50 Hz on 380 V: n lähtöjännite, virta on 30a, jos nostat lähtötaajuuden 60 Hz: iin, invertterin enimmäisjännite ja virta voi olla vain 380 V/30a, se, se, se, se on selvää, että lähtöteho pysyy muuttumattomana, joten kutsumme sitä jatkuvana tehonopeuden hallintaan.
Mikä on vääntömomentin tilanne tällä hetkellä?
Koska p=wt (w; kulmanopeus, t: vääntömomentti), koska p ei ole muuttumaton, w kasvoi, niin vääntömomentti vähenee vastaavasti.
Voimme myös katsoa sitä toisella tavalla:
Moottorin staattorin jännite u=e + i * r (i on virta, r on elektroninen vastus, e on indusoitu potentiaali)
Voidaan nähdä, että kun u ja minä olemme vakioita, E on myös vakio.
And E=k*f*X (k: constant; f: frequency; X: magnetic flux), so when f from 50 -->60Hz, x vähenee vastaavasti
Moottorille t=k*i*x (k: vakio; i: current; x: flux), joten vääntömomentti t vähenee vuon X: n kanssa.
Meanwhile, less than 50Hz, the flux (X) is constant when U/f=E/f is constant because I*R is very small. Torque T is proportional to current. This is why the overcurrent capability of an inverter is usually used to describe its overload (torque) capability and is called constant torque speed regulation (constant rated current -->vakio enimmäismomentti)
PÄÄTELMÄT: Moottorin lähtömomentti pienenee, kun invertterin lähtötaajuus kasvaa vähintään 50 Hz: stä.
Muut lähtömomenttiin liittyvät tekijät
Lämmöntuotanto ja lämmön hajoamiskyky määrittelee invertterin lähtövirtakyvyn, mikä vaikuttaa invertterin lähtömomenttiin.
Kantajataajuus: Yleisen invertterin merkitty nimellisvirta on korkein kantoaaltotaajuus. Suurin ympäristön lämpötila voi varmistaa jatkuvan lähtöarvon, vähentää kantoaaltotaajuutta, moottorin virtaan ei vaikuta. Mutta komponenttien lämmitys vähenee.
Ympäristön lämpötila: Aivan kuten se ei lisää invertterin suojausvirtaarvoa, kun ympäröivä lämpötila havaitaan olevan alhaisempi.
Korkeus: Korotetulla korkeudella on vaikutusta lämmön hajoamiseen ja eristyksen suorituskykyyn. Yleensä alle 1000 miljoonaa voidaan jättää huomiotta, yli 1000 metrin välein 5%: n kapasiteetin vähentämiseksi.