矢量變頻器整理資料

矢量控制－－－性能優(yōu)良，可以與直流調(diào)速媲美，技術(shù)成熟較晚

• 模仿直流電機(jī)的控制方法，采用矢量坐標(biāo)變換來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電機(jī)定子勵(lì)磁電流分量和轉(zhuǎn)矩電流分量的解耦控制，保持電機(jī)磁通的恒定，進(jìn)而達(dá)到良好的轉(zhuǎn)矩控制性能，實(shí)現(xiàn)高性能控制。性能優(yōu)良，控制相對(duì)復(fù)雜，直到90代計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展才真正大范圍使用

  V600系列矢量型變頻器，采用DSP控制系統(tǒng)，完成無(wú)速度傳感器矢量控制，與V/F控制相比，矢量控制有更大的優(yōu)越性，定位于中高端客戶的OEM客戶;

  ?????V600設(shè)計(jì)靈活，內(nèi)嵌SVC（無(wú)PG矢量控制）、V/F控制于一身，可廣泛應(yīng)用于對(duì)速度控制精度、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度、低頻輸出特征有較高要求的應(yīng)用場(chǎng)合。

  ●輸入輸出特性

  ?????◆輸入電壓范圍：380/220V±15%

  ?????◆輸入頻率范圍：47～63Hz

  ?????◆輸出電壓范圍：0～額定輸入電壓

  ?????◆輸出頻率范圍：0～600Hz

  ●外圍接口特性

  ?????◆可編程數(shù)字輸入：4 路輸入

  ?????◆可編程模擬量輸入：VI：0～10V 輸入，CI：0～10V 或 0～20mA 輸入

  ?????◆開(kāi)路集電極輸出：1 路輸出

  ?????◆繼電器輸出：1路輸出

  ?????◆模擬量輸出：1 路輸出，分別可選0/4～20mA 或0～10V

  ●技術(shù)性能特性

  ?????◆控制方式：無(wú)PG 矢量控制、V/F 控制

  ?????◆過(guò)載能力：150%額定電流 60s；180%額定電流 10s

  ?????◆起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：無(wú)PG 矢量控制：0.5Hz/150% (SVC)

  ?????◆調(diào)速比：無(wú)PG 矢量控制：1：100

  ?????◆速度控制精度：無(wú)PG 矢量控制：±0.5%最高速度

  ?????◆載波頻率：1.0K～15.0KHz

  ●功能特性

  ?????◆頻率設(shè)定方式：數(shù)字設(shè)定、模擬量設(shè)定、串行通訊設(shè)定、多段速、PID設(shè)定等。

  ?????◆PID 控制功能

  ?????◆多段速控制功能：8 段速控制

  ?????◆擺頻控制功能

  ?????◆瞬時(shí)停電不停機(jī)功能

  ?????◆轉(zhuǎn)速追蹤再起動(dòng)功能：實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)中的電機(jī)的無(wú)沖擊平滑起動(dòng)

  ?????◆JOG 鍵功能：用戶自由定義的多功能快捷鍵

  ?????◆自動(dòng)電壓調(diào)整功能：當(dāng)電網(wǎng)電壓變化時(shí)，能自動(dòng)保持輸出電壓恒定

  ?????◆提供多達(dá)25種故障保護(hù)功能：過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)溫、缺相、過(guò)載等保護(hù)功能

  矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過(guò)三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1，再通過(guò)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1（Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流），模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，分別對(duì)速度，磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過(guò)控制轉(zhuǎn)子磁鏈，分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè)，系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。

  1U/f=C的正弦脈寬調(diào)制（SPWM）控制方式

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  其特點(diǎn)是控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，機(jī)械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，這種控制方式在低頻時(shí)，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機(jī)械特性終究沒(méi)有直流電動(dòng)機(jī)硬，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會(huì)隨負(fù)載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。

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  V/F控制－－－－簡(jiǎn)單實(shí)用，性能一般，使用最為廣泛

• 只要保證輸出電壓和輸出頻率恒定就能近似保持磁通保持恒定

  ???例: 對(duì)于380V 50Hz電機(jī)，當(dāng)運(yùn)行頻率為40HZ時(shí)，要保持V/F 恒定，

  ???????則 40HZ時(shí)電機(jī)的供電電壓:380×（40/50)＝304V

• 低頻時(shí)，定子阻抗壓降會(huì)導(dǎo)致磁通下降，需將輸出電壓適當(dāng)提高

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  (一)變頻調(diào)速的節(jié)能??（能量回饋）

  (二)變頻調(diào)速在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方面的優(yōu)勢(shì)????

  1、很容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。只需要改變變頻器內(nèi)部逆變管的開(kāi)關(guān)順序可實(shí)現(xiàn)輸出換相．也不存在因換相不當(dāng)而燒毀電動(dòng)機(jī)的問(wèn)題。

  ??2、系統(tǒng)起動(dòng)大都是從低速區(qū)開(kāi)始，頻率較低。加、減速時(shí)間可以任意設(shè)定，故加、減速過(guò)程比較平緩、起動(dòng)電流較小，可以進(jìn)行較高頻率的起停。

  ??3、系統(tǒng)制動(dòng)時(shí)，變頻器可以利用自己的制動(dòng)回路，將機(jī)械負(fù)載的能量消耗在制動(dòng)電阻上，也可回饋給供電電網(wǎng)，但回饋給電網(wǎng)需增加專用附件，投資較大。除此之外，變頻器還具有直流制動(dòng)功能，需要制動(dòng)時(shí)，變頻器給電動(dòng)機(jī)加上一個(gè)直流電壓，進(jìn)行制動(dòng)，而無(wú)需另加制動(dòng)控制電路。

  由于它在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)了很好的軟啟動(dòng)功能，使電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成巨大的沖擊。同時(shí)由于它大量地使用了晶閘管等非線性電力電子元件，使變頻器從電網(wǎng)中吸取能量的方式均不是連續(xù)的正弦波，而是以脈動(dòng)的斷續(xù)方式向電網(wǎng)索取電流，這種脈動(dòng)電流和電網(wǎng)的沿路阻抗共同形成脈動(dòng)電壓降疊加在電網(wǎng)的電壓上，使電壓發(fā)生畸變，給電網(wǎng)帶來(lái)高次諧波的干擾；

  ??????變頻器越來(lái)越廣泛的運(yùn)用于風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電，在其中它也起到提高電能質(zhì)量的作用。

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  變頻器選型—選型原則

  考慮變頻器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，變頻器選型保留適當(dāng)?shù)挠嗔渴潜匾摹?/span>

  要準(zhǔn)確選型，必須要把握以下幾個(gè)原則：

• 充分了解控制對(duì)象性能要求。一般來(lái)講如對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、調(diào)速精度、調(diào)速范圍要求較高的場(chǎng)合則需考慮選用矢量變頻器，否則選用通用變頻器即可；

• 了解負(fù)載特性；

• 了解所用電機(jī)主要銘牌參數(shù)：額定電壓、額定電流。

  1.選擇變頻器時(shí)應(yīng)以實(shí)際電機(jī)電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電機(jī)的額定功率只能作為參考。

  2.變頻器若要長(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí)，此時(shí)應(yīng)該采取措施抑制長(zhǎng)電纜對(duì)地耦合電容的影響。避免變頻器出力不夠

  3.對(duì)于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，如高環(huán)境溫度、高形狀頻率、高海拔高度等。此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器需放大一檔選擇。

  4.選擇變頻器時(shí)，一定要注意其防護(hù)等級(jí)是否與現(xiàn)場(chǎng)的情況相匹配，否則現(xiàn)場(chǎng)的灰塵、水會(huì)影響變頻器的長(zhǎng)久運(yùn)行

  5.當(dāng)變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺(tái)電機(jī)時(shí)，一定要考慮變頻器到電動(dòng)機(jī)的電纜的長(zhǎng)度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)，如果超過(guò)規(guī)定值，要放大一檔或兩檔來(lái)選擇變頻器。

• 6.變頻器驅(qū)動(dòng)同步電機(jī)時(shí)，與工頻電源相比，會(huì)降低輸出容量10％～20％，此時(shí)變頻器最好選擇大一檔。

• 7.對(duì)于壓縮機(jī)、振動(dòng)機(jī)等轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大的風(fēng)載和油壓泵等有峰值負(fù)載情況下，如果按照電動(dòng)機(jī)的額定電流或功率值選擇變頻器的話，有可能發(fā)生峰值電流使過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象。因此，應(yīng)了解工頻運(yùn)行情況，選擇比其最大電流更大的額定輸出電流的變頻器。

  8.如果變頻器的供電電源是自電源，最好加上進(jìn)線電抗器

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  什么是恒轉(zhuǎn)矩＼變轉(zhuǎn)矩

• 變轉(zhuǎn)矩和恒轉(zhuǎn)矩是根據(jù)負(fù)載特性來(lái)區(qū)分的，其"變"與"恒"是根據(jù)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系來(lái)定義。

• 變轉(zhuǎn)矩的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成平方關(guān)系，即電機(jī)轉(zhuǎn)速越低，輸出轉(zhuǎn)矩要求也越小，典型負(fù)載是風(fēng)機(jī)、水泵。

• 恒轉(zhuǎn)矩在基頻（50Hz）以下時(shí)轉(zhuǎn)矩不變（基頻/額定速度以上輸出轉(zhuǎn)矩降低），典型負(fù)載是輸送設(shè)備。恒轉(zhuǎn)矩負(fù)對(duì)變頻器的要求要高于變轉(zhuǎn)矩。

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  通用

  概述;V600系列變頻器是按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制造的高品質(zhì)、低噪音、通用型變頻器，采用先進(jìn)的空間電壓矢量PWM控制技術(shù)，具有恒電壓控制、修改參數(shù)等功能，確保基本控制要求：結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便。