Tíðnibreytir er tækni sem ætti að ná tökum á þegar unnið er með rafmagnsvinnu. Að nota tíðnibreytir til að stjórna mótor er algeng aðferð í rafstýringu; sumir þurfa einnig kunnáttu í notkun þeirra.
1.Fyrst af öllu, hvers vegna nota tíðnibreytir til að stjórna mótor?
Mótorinn er innleiðandi álag, sem hindrar breytingu á straumi og mun valda miklum breytingum á straumi við ræsingu.
Inverterinn er raforkustýribúnaður sem notar kveikt og slökkt virkni aflhálfleiðaratækja til að breyta iðnaðartíðni aflgjafa í aðra tíðni. Það er aðallega samsett úr tveimur hringrásum, önnur er aðalrásin (afriðunareining, rafgreiningarþétti og inverter mát) og hin er stjórnrásin (skipta aflgjafaborð, stjórnrásarborð).
Til þess að draga úr byrjunarstraumi mótorsins, sérstaklega mótorinn með meiri kraft, því meiri kraftur, því meiri byrjunarstraumur. Of mikill upphafsstraumur mun leiða til meiri álags á aflgjafa og dreifikerfi. Tíðnibreytirinn getur leyst þetta ræsingarvandamál og leyft mótornum að fara mjúklega í gang án þess að valda of miklum startstraumi.
Önnur virkni þess að nota tíðnibreytir er að stilla hraða mótorsins. Í mörgum tilfellum er nauðsynlegt að stjórna hraða mótorsins til að fá betri framleiðsluhagkvæmni og hraðastjórnun tíðnibreyti hefur alltaf verið stærsti hápunktur þess. Tíðnibreytirinn stjórnar hraða mótorsins með því að breyta tíðni aflgjafans.
2.Hverjar eru inverter stjórnunaraðferðirnar?
Fimm algengustu aðferðir við inverter stýrimótora eru sem hér segir:
A. Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) stjórnunaraðferð
Eiginleikar þess eru einföld uppbygging stjórna hringrásar, litlum tilkostnaði, góð vélrænni hörku og getur uppfyllt kröfur um slétt hraðastjórnun almennrar sendingar. Það hefur verið mikið notað á ýmsum sviðum iðnaðarins.
Hins vegar, við lága tíðni, vegna lágrar útgangsspennu, er togið verulega fyrir áhrifum af spennufalli stator viðnáms, sem dregur úr hámarks úttaksvægi.
Að auki eru vélrænni eiginleikar þess ekki eins sterkir og DC-mótorar og kraftmikil toggeta og kyrrstöðuhraðastjórnun er ekki fullnægjandi. Að auki er afköst kerfisins ekki mikil, stýriferillinn breytist með álaginu, snúningssvörunin er hæg, nýtingarhlutfall mótorsins er ekki hátt og afköstin minnka við lágan hraða vegna tilvistar statorviðnáms og inverter dauður. svæðisáhrif, og stöðugleikinn versnar. Þess vegna hefur fólk rannsakað vektorstýringu breytilegra tíðnihraðastjórnunar.
B. Spennurýmisvektor (SVPWM) stýriaðferð
Það er byggt á heildarmyndunaráhrifum þriggja fasa bylgjuformsins, með það að markmiði að nálgast hinn fullkomna hringlaga snúnings segulsviðsferil mótorloftbilsins, búa til þriggja fasa mótunarbylgjuform í einu og stjórna því í leiðinni. af áletruðum marghyrningi sem nálgast hringinn.
Eftir hagnýta notkun hefur það verið endurbætt, það er að kynna tíðnibætur til að útrýma villu hraðastýringar; að meta sveiflustærð með endurgjöf til að koma í veg fyrir áhrif statorviðnáms á lágum hraða; að loka úttaksspennu og straumlykkju til að bæta kraftmikla nákvæmni og stöðugleika. Hins vegar eru margir stýrirásartenglar og engin togstilling er kynnt, þannig að frammistaða kerfisins hefur ekki verið bætt í grundvallaratriðum.
C. Vektorstýringaraðferð (VC).
Kjarninn er að gera AC mótorinn jafngilda DC mótor og sjálfstætt stjórna hraða og segulsviði. Með því að stjórna snúningsflæðinu er statorstraumurinn brotinn niður til að fá tog- og segulsviðshlutana og hnitumbreytingin er notuð til að ná hornréttri eða aftengdri stjórn. Innleiðing vektorstýringaraðferðarinnar hefur tímamótamikilvægi. Hins vegar, í hagnýtum forritum, þar sem erfitt er að fylgjast nákvæmlega með snúningsflæðinu, eru kerfiseiginleikar mjög fyrir áhrifum af mótorbreytum og vigursnúningsumbreytingin sem notuð er í samsvarandi DC mótorstýringarferli er tiltölulega flókið, sem gerir það erfitt fyrir raunverulegt stjórnáhrif til að ná fullkominni greiningarniðurstöðu.
D. Bein togstýring (DTC) Aðferð
Árið 1985 lagði prófessor DePenbrock við Ruhr háskólann í Þýskalandi fyrst fram beina snúningsstýringu á tíðnibreytingartækni. Þessi tækni hefur að mestu leyst galla ofangreindrar vektorstýringar og hefur verið þróað hratt með nýjum stjórnunarhugmyndum, hnitmiðaðri og skýrri kerfisuppbyggingu og framúrskarandi kraftmikilli og kyrrstöðu.
Sem stendur hefur þessari tækni verið beitt með góðum árangri á kraftmiklu AC flutningsgripi rafeimreiðanna. Bein togstýring greinir beint stærðfræðilegt líkan AC mótora í stator hnitakerfinu og stjórnar segulflæði og tog hreyfilsins. Það þarf ekki að leggja riðstraumsmótora að jöfnu við jafnstraumsmótora, þannig að útrýma mörgum flóknum útreikningum við umbreytingu vektorsnúnings; það þarf ekki að líkja eftir stjórn DC mótora, né þarf að einfalda stærðfræðilíkan AC mótora til að aftengja.
E. Matrix AC-AC stjórnunaraðferð
VVVF tíðnibreyting, vigurstýringartíðnibreyting og bein togstýringartíðnibreyting eru allar gerðir af AC-DC-AC tíðnibreytingum. Algengar ókostir þeirra eru lágur inntaksaflsstuðull, stór harmónískur straumur, stór orkugeymsluþéttir sem þarf fyrir DC hringrás og endurnýjunarorka er ekki hægt að skila aftur til raforkukerfisins, það er að hún getur ekki starfað í fjórum fjórðungum.
Af þessum sökum varð fylkis AC-AC tíðnibreyting til sögunnar. Þar sem fylkis AC-AC tíðnibreyting útilokar millistig DC hlekkinn, útilokar það stóra og dýra rafgreiningarþéttina. Það getur náð aflsstuðli 1, sinusoidal inntaksstraumi og getur starfað í fjórum fjórðungum og kerfið hefur mikla aflþéttleika. Þó að þessi tækni sé ekki enn þroskuð, laðar hún samt marga fræðimenn til að stunda ítarlegar rannsóknir. Kjarni þess er ekki að stjórna óbeint straumi, segulflæði og öðru magni, heldur að nota beint tog sem stjórnað magn til að ná því.
3.Hvernig stjórnar tíðnibreytir mótor? Hvernig eru þessir tveir tengdir saman?
Raflagnir invertersins til að stjórna mótornum eru tiltölulega einfaldar, svipaðar raflögnum tengibúnaðarins, með þremur aðalraflínum inn og síðan út í mótorinn, en stillingarnar eru flóknari og leiðir til að stjórna inverterinu eru einnig öðruvísi.
Fyrst af öllu, fyrir inverter flugstöðina, þó að það séu margar tegundir og mismunandi raflögn aðferðir, eru raflögn skautanna flestra inverters ekki mikið öðruvísi. Almennt skipt í áfram og afturábak rofainntak, notað til að stjórna áfram og afturábak ræsingu mótorsins. Endurgjafarstöðvar eru notaðar til að endurspegla rekstrarstöðu mótorsins,þar á meðal notkunartíðni, hraða, bilanastöðu osfrv.
Fyrir hraðastillingarstýringu nota sumir tíðnibreytar potentiometers, sumir nota hnappa beint, sem öllum er stjórnað í gegnum raflögn. Önnur leið er að nota samskiptanet. Margir tíðnibreytar styðja nú samskiptastýringu. Hægt er að nota samskiptalínuna til að stjórna ræsingu og stöðvun, snúningi fram og til baka, hraðastillingu osfrv. Á sama tíma eru upplýsingar um endurgjöf einnig sendar með samskiptum.
4.Hvað verður um úttakstog mótors þegar snúningshraði hans (tíðni) breytist?
Byrjunarvægið og hámarkstogið þegar það er knúið af tíðnibreytir er minna en þegar það er knúið beint af aflgjafa.
Mótorinn hefur mikil ræsingar- og hröðunaráhrif þegar hann er knúinn af aflgjafa, en þessi áhrif eru veikari þegar hann er knúinn af tíðnibreyti. Bein ræsing með aflgjafa mun framleiða mikinn ræsistraum. Þegar tíðnibreytir er notaður er úttaksspenna og tíðni tíðnibreytisins smám saman bætt við mótorinn, þannig að ræsingarstraumur og högg mótorsins eru minni. Venjulega minnkar togið sem mótorinn myndar eftir því sem tíðnin minnkar (hraði minnkar). Raunveruleg gögn um minnkunina verða útskýrð í sumum tíðnibreytarhandbókum.
Venjulegur mótorinn er hannaður og framleiddur fyrir 50Hz spennu og nafntog hans er einnig gefið innan þessa spennusviðs. Þess vegna er hraðastjórnun undir nafntíðni kallað stöðugt snúningshraðastjórnun. (T=Te, P<=Pe)
Þegar úttakstíðni tíðnibreytisins er meiri en 50Hz minnkar togið sem mótorinn myndar í línulegu sambandi í öfugu hlutfalli við tíðnina.
Þegar mótorinn keyrir á hærri tíðni en 50Hz verður að íhuga stærð mótorálagsins til að koma í veg fyrir ófullnægjandi úttakssnúning mótorsins.
Til dæmis er togið sem mótorinn myndar við 100Hz minnkað í um það bil 1/2 af toginu sem myndast við 50Hz.
Þess vegna er hraðastjórnun yfir máltíðni kölluð stöðugur hraðastjórnun. (P=Ue*Ie).
5.Umsókn á tíðnibreytir yfir 50Hz
Fyrir tiltekinn mótor er málspenna hans og málstraumur stöðugur.
Til dæmis, ef nafngildi invertersins og mótors eru bæði: 15kW/380V/30A, getur mótorinn starfað yfir 50Hz.
Þegar hraðinn er 50Hz er útgangsspenna invertersins 380V og straumurinn 30A. Á þessum tíma, ef úttakstíðnin er aukin í 60Hz, getur hámarks úttaksspenna og straumur invertersins aðeins verið 380V/30A. Augljóslega helst úttaksaflið óbreytt, svo við köllum það stöðuga aflhraðastjórnun.
Hvernig er togið á þessum tíma?
Vegna þess að P=wT(w; hornhraði, T: tog), þar sem P helst óbreytt og w eykst, mun togið minnka að sama skapi.
Við getum líka horft á það frá öðru sjónarhorni:
Statorspenna mótorsins er U=E+I*R (I er straumur, R er rafeindaviðnám og E er framkallaður möguleiki).
Það má sjá að þegar ég og U breytumst ekki þá breytist E ekki heldur.
Og E=k*f*X (k: fasti; f: tíðni; X: segulflæði), þannig að þegar f breytist úr 50–>60Hz mun X minnka að sama skapi.
Fyrir mótorinn er T=K*I*X (K: fasti; I: straumur; X: segulflæði), þannig að togið T mun minnka eftir því sem segulflæðið X minnkar.
Á sama tíma, þegar það er minna en 50Hz, þar sem I*R er mjög lítið, þegar U/f=E/f breytist ekki, er segulflæðið (X) fasti. Tog T er í réttu hlutfalli við straum. Þetta er ástæðan fyrir því að yfirstraumsgeta inverterans er venjulega notuð til að lýsa yfirálagsgetu (tog) hans og það er kallað stöðugt snúningshraðastjórnun (málstraumur helst óbreyttur–>hámarkstog helst óbreytt)
Ályktun: Þegar úttakstíðni invertersins eykst úr yfir 50Hz mun úttakstog mótorsins minnka.
6.Aðrir þættir sem tengjast úttaksvægi
Hitamyndun og hitadreifingargeta ákvarðar úttaksstraumgetu invertersins og hefur þannig áhrif á afkastagetu invertersins.
1. Flutningstíðni: Málstraumurinn sem er merktur á inverterinu er almennt gildið sem getur tryggt stöðugt úttak á hæstu burðartíðni og hæsta umhverfishita. Að draga úr burðartíðni mun ekki hafa áhrif á straum mótorsins. Hins vegar mun hitamyndun íhlutanna minnka.
2. Umhverfishiti: Rétt eins og invertervörnin mun núverandi gildi ekki hækka þegar umhverfishitastigið er greint tiltölulega lágt.
3. Hæð: Hæðaraukning hefur áhrif á hitaleiðni og einangrunarafköst. Almennt er hægt að hunsa það undir 1000m og hægt er að minnka afkastagetu um 5% fyrir hverja 1000 metra fyrir ofan.
7.Hver er viðeigandi tíðni fyrir tíðnibreytir til að stjórna mótor?
Í samantektinni hér að ofan höfum við lært hvers vegna inverter er notað til að stjórna mótornum og einnig skilið hvernig inverter stjórnar mótornum. Inverterinn stjórnar mótornum, sem má draga saman á eftirfarandi hátt:
Í fyrsta lagi stjórnar inverter startspennu og tíðni mótorsins til að ná sléttri byrjun og sléttri stöðvun;
Í öðru lagi er inverterinn notaður til að stilla hraða mótorsins og mótorhraðinn er stilltur með því að breyta tíðninni.
Varanlegur segull mótor Anhui Mingtengvörum er stjórnað af inverterinu. Innan álagssviðsins 25% -120% hafa þeir meiri skilvirkni og breiðari rekstrarsvið en ósamstilltir mótorar með sömu forskriftir og hafa umtalsverð orkusparandi áhrif.
Fagmenntaðir tæknimenn okkar munu velja hentugri inverter í samræmi við sérstakar vinnuaðstæður og raunverulegar þarfir viðskiptavina til að ná betri stjórn á mótornum og hámarka afköst mótorsins. Að auki getur tækniþjónustan okkar fjarstýrt viðskiptavinum við að setja upp og kemba inverterinn og gera sér grein fyrir alhliða eftirfylgni og þjónustu fyrir og eftir sölu.
Höfundarréttur: Þessi grein er endurútgáfa af WeChat almenningsnúmerinu „Tækniþjálfun“, upprunalega hlekkinn https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA
Þessi grein sýnir ekki skoðanir fyrirtækisins okkar. Ef þú hefur mismunandi skoðanir eða skoðanir, vinsamlegast leiðréttu okkur!
Pósttími: 09-09-2024