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三菱变频器能实现速度与转矩控制的切换

发布时间:2019-07-02  阅读:566次
   三菱变频器能够实现速度与转矩控制的切换,这个是一些在三菱行业中的新工程师们经常遇到这样一个问题。比如:三菱变频器的调理的速度原理、变频器改变供电频率等一些相关的原理,都可以学习。

  下面看我分享一起阅读三菱变频器能实现速度与转矩控制的切换,收藏这10条干货!也许在你做一件事时候帮助很大的。

  一、三菱变频器调理速度原理:

  n=60 f(1-s)/p …… (1)

  式中: n———异步电动机的转速;

  f———异步电动机的频率;

  s———电动机转差率;

  p———电动机极对数。

  由式(1)可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。

  变频器主要采用交—直—交方式,先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。

三菱变频器能实现速度与转矩控制的切换
三菱变频器能实现速度与转矩控制的切换
 

  二、变频就是改变供电频率:

  变频技术的核心是变频器,它通过对供电频率的转换来实现电动机运转速度率的自动调节,把50Hz的固定电网频改为30—130 Hz的变化频率。同时还使电源电压适应范围达到142—270V,解决了由于电网电压的不稳定而影响电器工作的难题。

  通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术。变频器一般是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

  v=60f/nv

  电机速度f

  频率n

  电机极对数没有变频器时,要改变电机速度只有通过改变电机的极对数来实现,频率都是50HZ;通过变频器来调速就是改变电机运行的频率,无需更换电机就可实现调速。调速原理就是上面的公式。

三菱变频器能实现速度与转矩控制的切换
三菱变频器能实现速度与转矩控制的切换

  三、U/f恒定控制

  U/f控制是在改变电动机电源频率的同时改变电动机电源的电压,使电动机磁通保持一定,在较宽的调速范围内,电动机的效率,功率因数不下降。因为是控制电压(Voltage)与频率(Frequency)之比,称为U/f控制。恒定U/f控制存在的主要问题是低速性能较差,转速极低时,电磁转矩无法克服较大的静摩擦力,不能恰当的调整电动机的转矩补偿和适应负载转矩的变化;其次是无法准确的控制电动机的实际转速。由于恒U/f变频器是转速开环控制,由异步电动机的机械特性图可知,设定值为定子频率也就是理想空载转速,而电动机的实际转速由转差率所决定,所以U/f恒定控制方式存在的稳定误差不能控制,故无法准确控制电动机的实际转速。

  四、转差频率控制

  转差频率是施加于电动机的交流电源频率与电动机速度的差频率。根据异步电动机稳定数学模型可知,当频率一定时,异步电动机的电磁转矩正比于转差率,机械特性为直线。

  转差频率控制就是通过控制转差频率来控制转矩和电流。转差频率控制需要检出电动机的转速,构成速度闭环,速度调节器的输出为转差频率,然后以电动机速度与转差频率之和作为变频器的给定频率。与U/f控制相比,其加减速特性和限制过电流的能力得到提高。另外,它有速度调节器,利用速度反馈构成闭环控制,速度的静态误差小。然而要达到自动控制系统稳态控制,还达不到良好的动态性能。

  五、矢量控制

  矢量控制,也称磁场定向控制。它是70年代初由西德F.Blasschke等人首先提出,以直流电机和交流电机比较的方法阐述了这一原理。由此开创了交流电动机和等效直流电动机的先河。矢量控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交流电流Ia、Ib、Ic。通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1、Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转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相当于直流电动机的电枢电流),然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换实现对异步电动机的控制。矢量控制方法的出现,使异步电动机变频调速在电动机的调速领域里全方位的处于优势地位。但是,矢量控制技术需要对电动机参数进行正确估算,如何提高参数的准确性是一直研究的话题。

  六、直接转矩控制

  转矩控制是为保证产生转矩指令值的转矩而进行的控制。当电机的输出转矩和负载转矩取得平衡时,电机的转速将为恒定速度。因此转矩控制时的电机转速是由负载決定的。转矩控制时,如果电机的输出转矩比电机负载大,电机将会加速。为了防止出现过速度,应设定速度限制值以避免电机的转速过度上升。(速度限制过程中为速度控制,无法实施转矩控制)。速度限制未进行设定时,将视为速度限制值的设定为0Hz,无法实施转矩控制。
 

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