变频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。
20世纪60年代以后,电力电子器件普遍应用了晶闸管及其升级产品。但其调速性能远远无法满足需要。
变频器技术性能特性
VF控制下转矩提升:自动转矩提升;手动转矩提升0.1% ~ 30.0%
自动限流:对运行期间电流自动限制,防止频繁过流故障跳闸,实现无跳闸运行
矢量控制下低频大转矩稳定运行,无速度传感器矢量控制下优异的控制性能
输出频率精度为0.01HZ,支持频率源和UPDOWN叠加微调
软硬件抑制强干扰和误报故障,确保无跳闸运行
优化的PID反馈控制算法,客户调试简单方便
电压空间矢量(SVPWM)变频器控制方式:
它是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形,以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进,即引入频率补偿,能消除速度控制的误差;通过反馈估算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流闭环,以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多,且没有引入转矩的调节,所以系统性能没有得到根本改善。
变频器技术性能特性
控制方式 开环矢量控制(SVC)、V/F控制、开环转矩控制
启动转矩 0.5Hz/150%(SVC)
调速范围 1:100 (SVC)
稳速精度 ±0.5%(SVC)
电压等级:220V、380V
电网瞬时掉电不停机
转矩控制运行:端子支持速度、转矩控制模式切换
变频器基本组成
变频器通常分为4部分:整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。
整流单元:将工作频率固定的交流电转换为直流电。
高容量电容:存储转换后的电能。
逆变器:由大功率开关晶体管阵列组成电子开关,将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。
控制器:按设定的程序工作,控制输出方波的幅度与脉宽,使叠加为近似正弦波的交流电,驱动交流电动机。
日常维护操作人员必须熟悉变频器的基本工作原理、功能特点,具有电工操作常识。在对变频器日常维护之前,必须保证设备总电源全部切断;并且在变频器显示完全消失的3-30分钟(根据变频器的功率)后再进行。应注意检查电网电压,改善变频器、电机及线路的周边环境,定期清除变频器内部灰尘,通过加强设备管理大限度地降低变频器的故障率。
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