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在工业自动化控制技术里变频器原理及其应用

2017年04月19日 17:38 次阅读

  变频器是从20世纪中叶发展起来的一种交流调速设备,是为了解决传统的交流电机调速困难,调速设备结构复杂且效率和可靠性均不尽人意的缺点而出现的

        1、变频器

  变频器:VVVF ( Variable Voltage Variable Frequency)是从20世纪中叶发展起来的一种交流调速设备,是为了解决传统的交流电机调速困难,调速设备结构复杂且效率和可靠性均不尽人意的缺点而出现的;

  由于变频器使交流电机的调速范围和调速性能均大为提升,因此交流电机逐渐代替直流电机出现在各种应用领域,甚至包括交流伺服控制领域;

  变频器的控制对象:三相交流异步电机和三相交流同步电机,标准适配电机极数是2/4/8极;

  在工业自动化控制技术里变频器原理及其应用

  变频器电气传动系统构成

  在工业自动化控制技术里变频器原理及其应用

  2、变频器功能特性

  1)很好的性价比 ;

  2)操作方便;

  3)机械特性较硬、静差率小 ;

  4)转速稳定性好 ;

  5)调速范围广等优点。

  3、变频器应用领域

  电气传动系统负载特性

  在工业自动化控制技术里变频器原理及其应用

  4、变频器工作原理及控制方式

  交流电动机的转速N公式为:

  N=60f(1-s)/p

  式中: f—频率;

  p—极对数;

  s—转差率(0~3%或0~6%);

  4.1. 变频调速原理

  变频器:改变三相异步电动机电源频率,可以改变同步转速,达到调速的目的。

  额定频率称为基频,变频调速时,可以从基频向上调(恒功率调速),也可以从基频向下调(恒转距调速)。因此变频调速方式,比改变极对数p和转差率s两个参数简单得多。

  在工业自动化控制技术里变频器原理及其应用

  4.2. 变频器控制算法

  交流调速的控制核心是:只有保持电机磁通恒定才能保证电机出力,才能获得理想的调速效果;

  V/F控制——简单实用,性能一般,使用最为广泛,只要保证输出电压和输出频率恒定就能近似保持磁通保持恒定低频时,定子阻抗压降会导致磁通下降,需将输出电压适当提高;

  矢量控制——性能优良,可以与直流调速媲美,技术成熟较晚,模仿直流电机的控制方法,采用矢量坐标变换来实现对异步电机定子励磁电流分量和转矩电流分量的解耦控制,保持电机磁通的恒定,进而达到良好的 转矩控制性能,实现高性能控制。性能优良,控制相同复杂;

  在工业自动化控制技术里变频器原理及其应用

  4.3. 变频器技术发展

  在工业自动化控制技术里变频器原理及其应用

  PWM(Pulse Width ModulaTIon)调制

  ·PWM调制是:利用半导体开关器件的导通和关断把直流电压调制成电压可变、频率可变的电压脉冲列。

  ·SPWM调制是:采用三角波和正弦波相交获得的PWM波形直接控制各个开关可以得到脉冲宽度和各脉冲间的占空比可变的呈正弦变化的输出脉冲电压电压,能获得理想的控制效果:输出电流近似正弦

  ·载波频率必须高,才能保证调制后得到的波形与调制前效果相同

  ·GTR变频器由于开关频率太低,电机噪声较大,IGBT有效的解决了这个问题

  在工业自动化控制技术里变频器原理及其应用

  4.4. 变频器的基本结构

  在工业自动化控制技术里变频器原理及其应用

  通用变频器的基本电路上图所示,它由四个主要部分组成,分别是:

  1—整流部分:把交流电压变为直流电压;将交流电变换成直流的电力电子装置,其输入电压为正弦波,输入电流非正弦,带有谐波;

  在工业自动化控制技术里变频器原理及其应用

  2—滤波部分:把脉动较大的直流电进行滤波变成比较平滑的直流电;

  3—逆变部分:把直流电又转换成三相交流电,这种逆变电路一般是利用功率开关组件按照控制电路的驱动、输出脉冲宽度被调制的PWM波,或者正弦脉宽调制SPWM波,当这种波形的电压加到负载上时,由于负载电感作用,使电流连续化,变成接近正弦波的电流波形;

  在工业自动化控制技术里变频器原理及其应用

  4—控制电路:用来产生输出逆变桥所需要的各驱动信号,这些信号是受外部指令决定的,有频率上升、下降、外部通断控制以及变频器内部各种各样的保护和回馈信号的综合控制等;

  在工业自动化控制技术里变频器原理及其应用

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一文读懂变频器的特性和原理

变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改...

发表于 2017-12-20 15:43 1680次阅读
一文读懂变频器的特性和原理

基于USS通信协议来实现S7-1200与G120...

西门子S7-1200 紧凑型plc在当前的市场中有着广泛的应用,作为经常与SINAMICS G120...

发表于 2017-12-19 11:43 1546次阅读
基于USS通信协议来实现S7-1200与G120...

最受关注的十大工业自动化行业热门技术分析

你年底跳槽吗?今天我们就总结了10大工业自动化行业热门技术,为您来年的择业助力护航。

发表于 2017-12-18 13:54 2481次阅读
最受关注的十大工业自动化行业热门技术分析

变频器和软启动器的联系和区别,总算有工程师讲清楚...

一分钟搞懂变频器和软启动器

发表于 2017-12-16 07:28 3094次阅读
变频器和软启动器的联系和区别,总算有工程师讲清楚...

变频器分类及发展趋势

变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类...

发表于 2017-12-15 12:42 1004次阅读
变频器分类及发展趋势

变频器的控制方式有哪些

在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。智能控制...

发表于 2017-12-15 11:49 948次阅读
变频器的控制方式有哪些

变频器原理及接线图,36页PPT全部讲清

发表于 2017-12-14 16:19 3079次阅读
变频器原理及接线图,36页PPT全部讲清

伺服和变频器的区别解析,你想知道的全在这里!

伺服驱动器是用来驱动伺服电机的,伺服电机可以是步进电机,也可以是交流异步电机,主要为了实现快速、精确...

发表于 2017-12-14 14:51 2456次阅读
伺服和变频器的区别解析,你想知道的全在这里!

ABB变频器故障代码分析法及主电路分析法详解

ABB变频器有故障的话,在操作面板上都有相应的故障代码,一般处理变频器故障时,必须在操作面板上找到它...

发表于 2017-12-11 16:11 1108次阅读
ABB变频器故障代码分析法及主电路分析法详解

变频器矢量控制的优点及应用

动态的“速响应直流电动机受整流的限制,过高的di/dt是不容许的。异步电动机只受逆变器容量的限制,强...

发表于 2017-12-11 11:50 600次阅读
变频器矢量控制的优点及应用

变频器的原理、应用、结构和选型知识详解

变频是现代电力电子技术领域发展而来的,是我们常用的直流电与交流电之间的变换装置。它还可以改变我们交流...

发表于 2017-12-11 11:29 1375次阅读
变频器的原理、应用、结构和选型知识详解

变频器的端子故障问题成因及解决方法详解

旧版的软件(B12及以前版本),在变频器报故障,并复位后,端子就算是短接状态,变频器也不会运行,需要...

发表于 2017-12-08 15:30 2194次阅读
变频器的端子故障问题成因及解决方法详解

电解电容老化导致变频器故障的处理方法解析

然后从调压器送入可调三相电源,检查电压检测电路并监测面板显示直流电压值,说明直流电压检测电路也没有问...

发表于 2017-12-08 15:22 2560次阅读
电解电容老化导致变频器故障的处理方法解析

变频器中软故障的成因及处理方法详解

信号线及控制线有没有与动力线放置在同一电缆沟或桥架中,如果是信号线及控制线与动力线放置在同一电缆沟或...

发表于 2017-12-08 15:19 1453次阅读
变频器中软故障的成因及处理方法详解

变频器开关电源的检修思路_变频器开关电源常见故障...

开关电源简化电路图 变频器的开关电源电路完全可以简化为上图电路模型,电路中的关键要素都包含在内了。而...

发表于 2017-12-07 17:31 1155次阅读
变频器开关电源的检修思路_变频器开关电源常见故障...

PLC与变频器的三种硬件联机方式图文及注意事项详...

PLC的开关输出量一般可以与变频器的开关量输入端直接相连。这种控制方式的接线简单,抗干扰能力强。利用...

发表于 2017-12-04 15:29 1149次阅读
PLC与变频器的三种硬件联机方式图文及注意事项详...

Ku波段双馈源高频头变频器与微带带通滤波器的设...

项目要求的主要性能指标 1.性能指标要求 (1)输入频率:11 7 12.75GHz (2)噪声系数...

发表于 2017-12-04 06:21 178次阅读
 Ku波段双馈源高频头变频器与微带带通滤波器的设...

变频器过电压产生的原因及措施并证明再生制动是解...

过电压的产生与再生制动 所谓变频器的过电压,是指由于种种原因造成的变频器电压超过额定电压,集中表现在...

发表于 2017-12-04 01:16 307次阅读
 变频器过电压产生的原因及措施并证明再生制动是解...

工程师维修变频器开关电源的经验与实例解析

以下是工程师在维修过程中,总结出来的一些经验,供大家参考,希望对大家能有所帮助。 开关电源的几个维修...

发表于 2017-12-03 19:47 130次阅读
 工程师维修变频器开关电源的经验与实例解析

基于变频器因低电压停车的一些解决方法

一、使用复位和再启动功能。失电后,滤波电容器放电,逆变器控制电源失电时能够自动复位。另外,若选择瞬时...

发表于 2017-12-02 08:20 230次阅读
 基于变频器因低电压停车的一些解决方法

变频器与软起动器的优缺点分析与区别详解

降低电机启动时造成的冲击载荷,控制电机速度,把启动时间拉长,把电流变平缓,达到软启动的目的,同时还能...

发表于 2017-12-01 16:32 2198次阅读
变频器与软起动器的优缺点分析与区别详解

变频器对电机损伤现象的产生原理和预防措施解读

变频器对电机的损伤包括两个方面,定子绕组的损伤和轴承的损伤,如图1所示。这种损伤一般发生在几周至十几...

发表于 2017-11-29 15:50 1415次阅读
变频器对电机损伤现象的产生原理和预防措施解读

变频器的内部结构、电阻及直流母线详解

滤波电容器C1和C2两端各并联了一个电阻,是为了使两只电容器上的电压基本相等,防止电容器在工作中损坏...

发表于 2017-11-28 09:32 2129次阅读
变频器的内部结构、电阻及直流母线详解