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和I0,θ0。知道實(shí)際的空載值就有可能更準(zhǔn)確地估計(jì)電機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。
與V/f控制相比,電壓矢量控制在低速時(shí)很有利,傳動(dòng)的動(dòng)特性可得到明顯的改善。此外因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)能更好地估計(jì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩,給出電壓和電流的矢量值,與標(biāo)量(僅有大小的值)控制的情況相比,電壓矢量控制還能得到很好的靜態(tài)特征。
變頻器的基礎(chǔ)原理有哪些
VVC的控制原理
在VVC中,控制電路用一個(gè)數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算電機(jī)負(fù)載變化時(shí)良好的電機(jī)勵(lì)磁,并對(duì)負(fù)載加以補(bǔ)償。
此外集成于ASIC電路上的同步60°PWM方法決定了逆變器半導(dǎo)體器件(IGBTS)的良好開(kāi)關(guān)時(shí)間。
決定開(kāi)關(guān)時(shí)間要遵循以下原則:
數(shù)值上大的一相在1/6個(gè)周期(60°)內(nèi)保持它的正電位或負(fù)電位不變。
其它兩相按比例變化,使輸出線電壓保持正弦并達(dá)到所需的幅值。幅值如下圖所示
幅值
與正弦控制PWM不同,VVC是依據(jù)所需輸出電壓的數(shù)字量來(lái)工作的。這能保證變頻器的輸出達(dá)到電壓的額定值,電機(jī)電流為正弦波,電機(jī)的運(yùn)行與電機(jī)直接接市電時(shí)一樣。
變頻器
由于在變頻器計(jì)算良好的輸出電壓時(shí)考慮了電機(jī)的常數(shù)(定子電阻和電感),所以可得到良好的電機(jī)勵(lì)磁。
因?yàn)樽冾l器連續(xù)的檢測(cè)負(fù)載電流,變頻器就能調(diào)節(jié)輸出電壓與負(fù)載相匹配,所以電機(jī)電壓可適應(yīng)電機(jī)的類型,跟隨負(fù)載的變化。
VVC+的控制原理是將矢量調(diào)制的原理應(yīng)用于固定電壓源PWM逆變器。這一控制建立在一個(gè)改善了的電機(jī)模型上,該電機(jī)模型較好的對(duì)負(fù)載和轉(zhuǎn)差進(jìn)行了補(bǔ)償。
因?yàn)橛泄蜔o(wú)功電流成分對(duì)于控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)都是很重要的,控制電壓矢量的角度可顯著的改善0-12HZ范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)性能,而在標(biāo)準(zhǔn)的PWM U/F驅(qū)動(dòng)中0-10HZ范圍一般都存在著問(wèn)題。
利用SFAVM或60°AVM原理來(lái)計(jì)算逆變器的開(kāi)關(guān)模式,可使氣隙轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)很?。ㄅc使用同步PWM的變頻器相比)。
用戶可以選擇自己喜愛(ài)的工作原理,或者由逆變器依據(jù)散熱器的溫度來(lái)自動(dòng)選擇控制原理。如果溫度低于75°C采用SFAVM原理來(lái)控制,當(dāng)溫度高于75℃時(shí)就應(yīng)用60°AVM原理。
以下給出這兩個(gè)原理的概要
選擇逆變器大的開(kāi)關(guān)頻率特點(diǎn)
SFAVM大8kHz1. 與同步60°PWM(VVC)相比,轉(zhuǎn)矩紋波小
2. 無(wú)“換擋”
3. 逆變器的開(kāi)關(guān)損耗大
60°AVM大14kHz1. 逆變器的開(kāi)關(guān)損耗減少(與SFAVM相比減少1/3)
2. 與同步60°PWM(VVC)相比轉(zhuǎn)矩紋波小
3. 與SFAVM相比轉(zhuǎn)矩紋波相對(duì)大些
電機(jī)模型為負(fù)載補(bǔ)償器和電壓矢量發(fā)生器分別計(jì)算額定的空載值ISX0,Isy0和I0,θ0。知道實(shí)際的空載值就有可能更準(zhǔn)確地估計(jì)電機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。
與V/f控制相比,電壓矢量控制在低速時(shí)很有利,傳動(dòng)的動(dòng)特性可得到明顯的改善。此外因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)能更好地估計(jì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩,給出電壓和電流的矢量值,與標(biāo)量(僅有大小的值)控制的情況相比,電壓矢量控制還能得到很好的靜態(tài)特征。
變頻器元件包括:
變頻器元件
整流電路
由VD1-VD6六個(gè)整流二極管組成不可控全波整流橋。對(duì)于380V的額定電源,一般二極管反向耐壓值應(yīng)選1200V,二極管的正向電流為電機(jī)額定電流的1.414-2倍。
變壓器
一種常見(jiàn)的電氣設(shè)備,可用來(lái)把某種數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓,也可以改變交流電的數(shù)值及變換阻抗或改變相位。
壓敏電阻
有三個(gè)作用:一、過(guò)電壓保護(hù);二、耐雷擊要求;三、安規(guī)測(cè)試需要。
熱敏電阻:過(guò)熱保護(hù)
霍爾元件
安裝在UVW的其中二相,用于檢測(cè)輸出電流值。選用時(shí)額定電流約為電機(jī)額定電流的2倍左右。
充電電阻
作用是防止開(kāi)機(jī)上電瞬間電容對(duì)地短路,燒壞儲(chǔ)能電容開(kāi)機(jī)前電容二端的電壓為 0V;所以在上電(開(kāi)機(jī))的瞬間電容對(duì)地為短路狀態(tài)。如果不加充電電阻在整流橋與電解電容之間,則相當(dāng)于380V電源直接對(duì)地短路,瞬間整流橋通過(guò)無(wú)窮大的電流導(dǎo)致整流橋炸掉。一般而言變頻器的功率越大,充電電阻越小。充電電阻的選擇范圍一般為:10-300Ω。
儲(chǔ)能電容
又叫電解電容,在充電電路中主要作用為儲(chǔ)能和濾波。PN端的電壓工作范圍一般在 430VDC~700VDC 之間,而一般的高壓電容都在 400VDC左右,為了滿足耐壓需要就必須是二個(gè)400VDC的電容串起來(lái)作800VDC。容量選擇≥60uf/A
均壓電阻:防止由于儲(chǔ)能電容電壓的不均燒壞儲(chǔ)能電容;因?yàn)槎€(gè)電解電容不可能做成*一致,這樣每個(gè)電容上所承受的電壓就可能不同,承受電壓高的發(fā)熱嚴(yán)重(電容里面有等效串聯(lián)電阻)或超過(guò)耐壓值而損壞。
電源板
開(kāi)關(guān)電源電路向操作面板、主控板、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路及風(fēng)扇等提供低壓電源,開(kāi)關(guān)電源提供的低壓電源有:±5V、±15V 、±24V向CPU其附屬電路、控制電路、顯示面板等提供電源。
驅(qū)動(dòng)板
主要是將CPU生成的PWM脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生符合要求的驅(qū)動(dòng)信號(hào)激勵(lì)I(lǐng)GBT輸出電壓。
控制板
也叫CPU板,相當(dāng)人的大腦,處理各種信號(hào)以及控制程序等部分。
變頻器的保障措施:定期除塵并檢查變頻器風(fēng)扇情況,做好變頻器的保護(hù)行參數(shù)的設(shè)置,其拖動(dòng)的電機(jī)盡量保證其負(fù)載大小波動(dòng)不要太劇烈,接線點(diǎn)定期檢查,防止螺絲松弛。
變頻器的各組成部分原理有哪些
變頻器可以分為四個(gè)主要部分: 變頻空調(diào)對(duì)電壓的適應(yīng)性較強(qiáng),有的變頻空調(diào)甚至可在150- 240V電壓下啟動(dòng)。
f 環(huán)境溫度要求低
變頻空調(diào)對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)性很強(qiáng),有的產(chǎn)品甚至可在-15t的環(huán)境溫度下啟動(dòng)。
g 一拖二智能控溫
它可智能地辨別房間大小并分配冷(熱)量,使大小不同的房間保持同樣的溫度。
h 保持室溫恒定
變頻空調(diào)采用了變頻壓縮機(jī),變頻空調(diào)可根據(jù)房間冷(熱)負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)整壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。達(dá)到設(shè)定溫度后變頻空調(diào)以較低的頻率運(yùn)轉(zhuǎn),避免了室溫劇烈變化所引起的不適感。當(dāng)負(fù)荷小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率低,此時(shí)壓縮機(jī)消耗的功率小,同時(shí)避免了頻繁開(kāi)停,從而更加省電。
缺點(diǎn)
a 持續(xù)開(kāi)機(jī)
對(duì)于歐美來(lái)說(shuō),大多數(shù)家庭習(xí)慣把空調(diào)開(kāi)一整天,甚至一直不關(guān)機(jī),因?yàn)樗麄兿M谝贿M(jìn)入房間就可以達(dá)到熱或冷的效果,還因?yàn)樗麄儑?guó)家的電價(jià)相對(duì)便宜。而對(duì)于我們國(guó)家而言,大多數(shù)家庭不會(huì)這樣一直開(kāi)空調(diào),那么變頻空調(diào)的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)不出來(lái),因?yàn)樽冾l空調(diào)是要求空調(diào)一直持續(xù)運(yùn)行才能達(dá)到省電的目的。
b 核心技術(shù)
變頻空調(diào)的技術(shù)還不完善。雖然商家大肆宣傳變頻的優(yōu)點(diǎn),但是誰(shuí)都知道機(jī)器越是*,零件越復(fù)雜,有毛病的幾率也會(huì)相應(yīng)提高。
c 節(jié)電花費(fèi)
先來(lái)算算空調(diào)使用費(fèi)用問(wèn)題。舉個(gè)例子,如果空調(diào)按照每年使用時(shí)間4個(gè)月,每月30天,每天平均運(yùn)行8小時(shí)計(jì)算,制冷運(yùn)行時(shí)間為960小時(shí),按照空調(diào)功率平均為2000W算,制冷期間,使用定速5級(jí)空調(diào)(EER=2.6)總耗電量為1920度,如果使用目前上海標(biāo)準(zhǔn)5級(jí)的變頻空調(diào)(EER=3.3),總耗電量為1510度,省電為410度左右,每臺(tái)每年節(jié)省電費(fèi)只有150多元。但是變頻空調(diào)的價(jià)格要比普通空調(diào)價(jià)格超出千余元!
另外,以北方城市為例,很多地區(qū)冬季都有供暖設(shè)施,每年使用空調(diào)的季節(jié)只有三個(gè)月左右,多數(shù)時(shí)間空調(diào)閑置,變頻空調(diào)的優(yōu)勢(shì)并不明顯。