Convertitore di frequenza hè una tecnulugia chì deve esse maestrata quandu si faci u travagliu elettricu. Utilizà un convertitore di frequenza per cuntrullà u mutore hè un metudu cumuni in u cuntrollu elettricu; alcuni anu ancu bisognu di cumpetenza in u so usu.
1.Prima di tuttu, perchè aduprà un convertitore di frequenza per cuntrullà un mutore?
U mutore hè una carica induttiva, chì impedisce u cambiamentu di u currente è pruducerà un grande cambiamentu di corrente à u principiu.
L'inverter hè un dispositivu di cuntrollu di l'energia elettrica chì usa a funzione on-off di i dispositi semiconduttori di putenza per cunvertisce l'alimentazione di frequenza industriale in una altra frequenza. Hè principarmenti cumpostu di dui circuiti, unu hè u circuitu principale (modulu di rettificatore, condensatore elettroliticu è modulu d'inverter), è l'altru hè u circuitu di cuntrollu (scheda di alimentazione, scheda di circuitu di cuntrollu).
Per riduce a corrente di partenza di u mutore, in particulare u mutore cù una putenza più alta, più grande hè a putenza, più grande hè a corrente di partenza. A currente di partenza eccessiva purtarà una carica più grande à a rete di alimentazione è distribuzione. U cunvertitore di frequenza pò risolve stu prublema di partenza è permette à u mutore di principià bè senza pruvucà una corrente di partenza eccessiva.
Una altra funzione di utilizà un convertitore di frequenza hè di aghjustà a velocità di u mutore. In parechji casi, hè necessariu di cuntrullà a vitezza di u mutore per ottene una megliu efficienza di produzzione, è a regulazione di a velocità di u convertitore di frequenza hè sempre stata u so più grande puntu. U convertitore di frequenza cuntrola a velocità di u mutore cambiendu a frequenza di l'alimentazione.
2.What sò i metudi di cuntrollu inverter?
I cinque metudi più cumunimenti utilizati di mutori di cuntrollu di inverter sò i seguenti:
A. Metudu di cuntrollu Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM).
E so caratteristiche sò struttura di circuitu di cuntrollu simplice, low cost, bona durezza meccanica, è ponu risponde à i requisiti di regulazione di velocità liscia di trasmissione generale. Hè stata largamente usata in parechji campi di l'industria.
Tuttavia, à frequenze bassu, per via di a bassa tensione di output, u torque hè significativamente affettatu da a caduta di tensione di resistenza di u stator, chì riduce u torque massimu di output.
Inoltre, e so caratteristiche meccaniche ùn sò micca forti cum'è quelle di i motori DC, è a so capacità di torque dinamica è u rendimentu di regulazione di a velocità statica ùn sò micca soddisfacenti. Inoltre, u rendiment di u sistema ùn hè micca altu, a curva di cuntrollu cambia cù a carica, a risposta di torque hè lenta, u tassu d'utilizazione di u torque di u mutore ùn hè micca altu, è u rendiment diminuisce à bassa velocità per via di l'esistenza di resistenza di stator è inverter mortu. effettu di zona, è a stabilità si deteriora. Dunque, a ghjente hà studiatu a regulazione di a velocità di freccia variabile di cuntrollu di vettore.
B. Voltage Space Vector (SVPWM) Metudu di cuntrollu
Hè basatu annantu à l'effettu di generazione generale di a forma d'onda trifase, cù u scopu di avvicinà a traiettoria ideale di u campu magneticu rotante circulare di u gap d'aria di u mutore, generà una forma d'onda di modulazione trifase à tempu, è cuntrullà in u modu. di poligonu inscrittu chì approssima u cerculu.
Dopu l'usu praticu, hè statu migliuratu, vale à dì, introducendu a compensazione di frequenza per eliminà l'errore di cuntrollu di velocità; stima di l'amplitude di u flussu attraversu feedback per eliminà l'influenza di a resistenza di u stator à bassa velocità; chjudendu a tensione di output è u ciclu di corrente per migliurà a precisione dinamica è a stabilità. Tuttavia, ci sò parechje ligami di circuitu di cuntrollu, è ùn hè micca introduttu un ajuste di torque, cusì u rendiment di u sistema ùn hè micca fundamentalmente migliuratu.
C. Metudu di cuntrollu di vettore (VC).
L'essenza hè di fà u mutore AC equivalente à un mutore DC, è cuntrullà indipindentamente a velocità è u campu magneticu. Per cuntrullà u flussu di u rotore, u currente di u stator hè scompostu per ottene i cumpunenti di u torque è di u campu magneticu, è a trasfurmazioni di coordenate hè aduprata per ottene un cuntrollu ortogonale o disaccoppiatu. L'intruduzioni di u metudu di cuntrollu di vettori hè di significatu epocale. Tuttavia, in l'applicazioni pratiche, postu chì u flussu di u rotore hè difficiule d'osservà accuratamente, e caratteristiche di u sistema sò assai affettate da i paràmetri di u mutore, è a trasfurmazioni di rotazione di vettore utilizata in u prucessu di cuntrollu di u mutore DC equivalente hè relativamente cumplessa, facendu difficiule per l'attuale. effettu di cuntrollu per ottene u risultatu d'analisi ideale.
D. Metudu di cuntrollu di coppia diretta (DTC).
In u 1985, u prufessore DePenbrock di l'Università Ruhr in Germania hà prupostu per a prima volta a tecnulugia di cunversione di frequenza di cuntrollu di torque direttu. Sta tecnulugia hà largamente risolviu i difetti di u cuntrollu vettoriali sopra citatu, è hè statu sviluppatu rapidamente cù idee di cuntrollu novi, struttura di sistema concisa è chjara, è un rendimentu dinamicu è staticu eccellente.
Attualmente, sta tecnulugia hè stata appiicata cù successu à a trazione di trasmissione AC d'alta putenza di locomotive elettriche. U cuntrollu di torque direttu analizeghja direttamente u mudellu matematicu di i mutori AC in u sistema di coordenate di u stator è cuntrola u flussu magneticu è u torque di u mutore. Ùn hè micca bisognu di equiparà i mutori AC à i muturi DC, eliminendu cusì assai calculi cumplessi in a trasfurmazioni di rotazione di vettore; ùn hà micca bisognu di imità u cuntrollu di i mutori DC, nè ùn hà micca bisognu di simplificà u mudellu matematicu di i mutori AC per u disaccoppiamentu.
E. Matrix mètudu cuntrollu AC-AC
A cunversione di frequenza VVVF, a cunversione di frequenza di cuntrollu di vettore, è a cunversione di frequenza di cuntrollu di torque direttu sò tutti i tipi di cunversione di frequenza AC-DC-AC. I so svantaghji cumuni sò un fattore di putenza di input bassu, un grande currente armonicu, un grande capacitore di almacenamiento d'energia necessariu per u circuitu DC, è l'energia regenerativa ùn pò micca esse rinviata à a reta di energia, vale à dì, ùn pò micca operà in quattru quadranti.
Per questu mutivu, a cunversione di frequenza matrice AC-AC hè ghjunta. Siccomu a matrice di cunversione di frequenza AC-AC elimina u ligame DC intermediu, elimina u condensatore elettroliticu grande è caru. Puderà ottene un fattore di putenza di 1, un currente di input sinusoidale è pò operà in quattru quadranti, è u sistema hà una alta densità di putenza. Ancu s'è sta tecnulugia ùn hè ancu matura, attrae ancu parechji studiosi per fà una ricerca approfondita. A so essenza ùn hè micca di cuntrullà indirettamente a corrente, u flussu magneticu è altre quantità, ma di utilizà direttamente u torque cum'è a quantità cuntrullata per ottene.
3.How un convertitore di frequenza cuntrolla un mutore? Cumu sò i dui cablati inseme?
U wiring di l'inverter per cuntrullà u mutore hè relativamente simplice, simile à u wiring di u contactor, cù trè linee di alimentazione principali chì entranu è poi surghjenu à u mutore, ma i paràmetri sò più cumplicati, è i modi per cuntrullà l'inverter sò ancu differente.
Prima di tuttu, per u terminal inverter, ancu s'ellu ci sò parechje marche è metudi di cablaggio diffirenti, i terminali di cablaggio di a maiò parte di l'inverter ùn sò micca assai diffirenti. Generalmente divisu in inputs di commutazione avanti è inversa, utilizati per cuntrullà l'iniziu avanti è inversu di u mutore. I terminali di feedback sò usati per feedback u statutu di u funziunamentu di u mutore,cumpresa a frequenza operativa, a velocità, u statu di difettu, etc.
Per u cuntrollu di a velocità, certi cunvertitori di freccia utilizanu potentiometri, alcuni utilizanu i buttoni direttamente, chì sò tutti cuntrullati da u cablaggio fisicu. Un altru modu hè di utilizà una reta di cumunicazione. Parechji convertitori di frequenza supportanu avà u cuntrollu di cumunicazione. A linea di cumunicazione pò esse usata per cuntrullà l'iniziu è a fine, a rotazione avanti è inversa, l'ajustamentu di a velocità, etc. À u listessu tempu, l'infurmazione di feedback hè ancu trasmessa per a cumunicazione.
4.Chì succede à u torque di output di un mutore quandu a so velocità di rotazione (frequenza) cambia?
U torque di partenza è u torque massimu quandu guidatu da un convertitore di frequenza sò più chjuchi cà quandu guidatu direttamente da un alimentatore.
U mutore hà un grande impattu di partenza è di accelerazione quandu hè alimentatu da una fonte di energia, ma questi impatti sò più debuli quandu alimentati da un convertitore di frequenza. L'iniziu direttu cù una fonte d'energia generà una grande corrente di partenza. Quandu si usa un convertitore di frequenza, a tensione di output è a frequenza di u cunvertitore di frequenza sò gradualmente aghjuntu à u mutore, cusì u currente di partenza di u mutore è l'impattu sò più chjuchi. Di solitu, u torque generatu da u mutore diminuisce cum'è a freccia diminuisce (diminute a velocità). I dati attuali di a riduzzione seranu spiegati in certi manuali di convertitore di frequenza.
U mutore di solitu hè cuncepitu è fabbricatu per una tensione di 50Hz, è u so torque nominale hè ancu datu in questa gamma di tensione. Dunque, a regulazione di a velocità sottu à a frequenza nominale hè chjamata regulazione di velocità di torque constante. (T=Te, P<=Pe)
Quandu a frequenza di output di u convertitore di frequenza hè più grande di 50Hz, u torque generatu da u mutore diminuisce in una relazione lineale inversamente proporzionale à a frequenza.
Quandu u mutore funziona à una frequenza più grande di 50 Hz, a dimensione di a carica di u mutore deve esse cunsiderata per prevene un torque di output insufficiente.
Per esempiu, u torque generatu da u mutore à 100Hz hè ridutta à circa 1/2 di u torque generatu à 50Hz.
Dunque, a regulazione di a velocità sopra à a freccia nominale hè chjamata regulazione di velocità di putenza constante. (P=Ue*Ie).
5.Applicazione di cunvertitore di frequenza sopra à 50Hz
Per un mutore specificu, a so tensione nominale è u currente nominale sò custanti.
Per esempiu, se i valori nominali di l'inverter è u mutore sò tutti dui: 15kW / 380V / 30A, u mutore pò operare sopra 50Hz.
Quandu a vitezza hè 50Hz, a tensione di output di l'inverter hè 380V è u currente hè 30A. À questu tempu, se a frequenza di output hè aumentata à 60Hz, a tensione massima di output è u currente di l'inverter pò esse solu 380V / 30A. Ovviamente, a putenza di output resta invariata, cusì chjamemu regulazione di velocità di putenza constante.
Chì ghjè u torque cum'è in questu tempu?
Perchè P = wT(w; velocità angulare, T: torque), postu chì P resta invariatu è w aumenta, u torque diminuirà in cunseguenza.
Pudemu ancu vede da un altru angulu:
A tensione di u statore di u mutore hè U = E + I * R (I hè corrente, R hè a resistenza elettronica, è E hè u putenziale induttu).
Si pò vede chì quandu U è eiu ùn cambianu micca, E ùn cambia ancu.
È E=k*f*X (k: constante; f: frequenza; X: flussu magneticu), cusì quandu f cambia da 50–>60Hz, X diminuirà in cunseguenza.
Per u mutore, T = K * I * X (K: constante; I: currente; X: flussu magneticu), cusì u torque T diminuirà cum'è u flussu magneticu X diminuisce.
À u listessu tempu, quandu hè menu di 50Hz, postu chì I * R hè assai chjucu, quandu U / f = E / f ùn cambia micca, u flussu magneticu (X) hè una constante. Torque T hè proporzionale à a corrente. Hè per quessa chì a capacità di sovracorrente di l'inverter hè generalmente aduprata per descriverà a so capacità di sovraccarichi (torque), è hè chjamata regulazione di velocità di torque constante (a corrente nominale resta invariata -> u torque massimu resta invariatu)
Conclusioni: Quandu a frequenza di output di l'inverter aumenta da sopra à 50Hz, u torque di output di u mutore diminuirà.
6.Other fattori ligati à torque output
A generazione di calore è a capacità di dissipazione di u calore determinanu a capacità di corrente di output di l'inverter, affettendu cusì a capacità di torque di output di l'inverter.
1. Frequenza di u trasportatore: A currente nominale marcata nantu à l'inverter hè in generale u valore chì pò assicurà un output continuu à a più alta frequenza di u trasportatore è a più alta temperatura ambientale. A riduzzione di a frequenza di u trasportatore ùn affetterà micca u currente di u mutore. Tuttavia, a generazione di calore di i cumpunenti serà ridutta.
2. Temperature ambiente: Cum'è u valore attuale di prutezzione di l'inverter ùn serà micca aumentatu quandu a temperatura ambientale hè rilevata relativamente bassa.
3. Altitudine: L'aumentu di l'altitudine hà un impattu nantu à a dissipazione di u calore è u rendiment d'insulation. In generale, pò esse ignoratu sottu à 1000 m, è a capacità pò esse ridutta di 5% per ogni 1000 metri sopra.
7.Chì hè a frequenza approprita per un convertitore di frequenza per cuntrullà un mutore?
In u riassuntu sopra, avemu amparatu perchè l'inverter hè utilizatu per cuntrullà u mutore, è ancu capitu cumu l'inverter cuntrola u mutore. L'inverter cuntrola u mutore, chì pò esse riassuntu cum'è seguente:
Prima, l'inverter cuntrola a tensione di partenza è a frequenza di u mutore per ottene un iniziu lisu è un stop lisu;
Siconda, l'inverter hè utilizatu per aghjustà a vitezza di u mutore, è a vitezza di u mutore hè aghjustatu cambiando a freccia.
U mutore di magnete permanente di Anhui Minntengi prudutti sò cuntrullati da l'inverter. Dentru a gamma di carica di 25% -120%, anu una efficienza più alta è una gamma operativa più larga di i mutori asincroni di e stesse specificazioni, è anu effetti significativi di risparmiu energeticu.
I nostri tecnichi prufessiunali selezziunà un inverter più adattatu secondu e cundizioni di travagliu specifichi è i bisogni attuali di i clienti per ottene un megliu cuntrollu di u mutore è maximizà u rendiment di u mutore. Inoltre, u nostru dipartimentu di serviziu tecnicu pò guidà remotamente i clienti per installà è debug l'inverter, è realizà un seguitu è serviziu cumpletu prima è dopu a vendita.
Copyright: Stu articulu hè una ristampa di u numeru publicu WeChat "Formazione Tecnica", u ligame uriginale https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA
Questu articulu ùn rapprisenta micca i punti di vista di a nostra cumpagnia. Sì avete opinioni o opinioni diverse, per piacè correggeci!
Tempu di Postu: Settembre-09-2024