變頻器控制調(diào)速和控制原理

1、變頻器控制調(diào)速和控制原理 隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，交流調(diào)速取代直流調(diào)速已成為現(xiàn)代電氣傳動(dòng)的主要發(fā)展方向之一，而異步電動(dòng)機(jī)交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電，改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段，它以其優(yōu)越的調(diào)速和起制動(dòng)性能、高效率、高功率因數(shù)和顯著的節(jié)電效果而廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵等的大、中型籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，它被公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。變頻調(diào)速的概述變頻調(diào)速的控制原理 變頻調(diào)速的主要元器件是變頻器，異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速傳動(dòng)時(shí)，變頻器根據(jù)電動(dòng)機(jī)的特性對(duì)供電電壓、電流、頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，不同的控制方式所得到的調(diào)速性能、特性以及用途是不同的，按系統(tǒng)調(diào)

2、速規(guī)律來分，變頻調(diào)速主要有恒壓頻比（v/f）控制，轉(zhuǎn)差頻率控制，矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制四種結(jié)構(gòu)形式。 V/F恒定控制 V/F恒定控制是在控制電動(dòng)機(jī)的電源變化的同時(shí)控制變頻器的輸出電壓，并使二者之比V/F恒定。從而使電動(dòng)機(jī)的磁通基本保持恒定。它主要應(yīng)用于范圍要求不高的場合。如風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)能調(diào)速，它的突出優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行電機(jī)的開環(huán)速度控制。 轉(zhuǎn)差頻率控制 當(dāng)氣隙磁通不變時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩近似和轉(zhuǎn)差頻率成正比，因此，在恒磁通的條件下，通過控制轉(zhuǎn)差頻率，就可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制的目的，這就是轉(zhuǎn)差頻率控制的基本思想。轉(zhuǎn)差頻率控制的PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)原理圖如下圖所示， 轉(zhuǎn)差頻率控制的PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)原理圖

3、根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)方程式，它具有和直流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)方程式相同的形式，因而如果選擇合適的控制策略，異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)能得到和直流電動(dòng)相類似的控制性能，這就是矢量控制。 矢量控制.直接磁場定向矢量控制原理圖 矢量控制技術(shù)在變頻調(diào)速中已獲得廣泛應(yīng)用，但它需要對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行正確估算，如何提高參數(shù)的準(zhǔn)確性是一直研究的課題。 直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是1985年由魯爾大學(xué)Depenbrock教授提出的，它用空間矢量的分析方法，直接在定子坐標(biāo)系下計(jì)算與控制交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，采用定子狀態(tài)進(jìn)行最佳控制，以獲得轉(zhuǎn)矩的高動(dòng)態(tài)性能。它采用滯環(huán)比較控制電壓矢量使得磁通，轉(zhuǎn)矩跟蹤給定值，響應(yīng)迅速限制在一拍之內(nèi)，且無超調(diào)，是一種高

4、靜動(dòng)態(tài)性能的交流速方法 .直接轉(zhuǎn)矩控制 常見品牌簡介 近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，通用變頻器在種類、性能和應(yīng)用等方面都取得了很大提高，這些變頻器已基本上能滿足現(xiàn)代工業(yè)控制的需要，且用戶的選擇范圍也非常大。目前，國內(nèi)市場上流行的通用變頻器多達(dá)幾十種，如，歐美國家的品牌有西門子、ABB、Vacon、DANFOSS（丹佛斯）、Lenze（倫茨）、KEB（科比）、C.T.（統(tǒng)一）、歐陸、Moeller、Schneider（施耐德）、SIEI（西威）等；日本產(chǎn)的品牌有富士、三菱、安川、三肯、日立、松下、東芝、明電、春日、東洋等；韓國生產(chǎn)的LG、三星、現(xiàn)代等； 常見品牌簡介

5、港澳臺(tái)地區(qū)的品牌有普傳、臺(tái)安、臺(tái)達(dá)、東元、正頻、寧茂、九德松益、愛德利等；國產(chǎn)的品牌有康沃、安邦信、惠豐、森蘭、阿爾法、時(shí)代、格立特、海利、佳靈、富凌、英威騰等。歐美國家的產(chǎn)品以性能先進(jìn)、適應(yīng)環(huán)境性強(qiáng)而著稱；日本產(chǎn)品則以外形小巧、功能多而聞名；港澳臺(tái)地區(qū)的產(chǎn)品以符合國情、功能簡單實(shí)用而流行；國產(chǎn)變頻器則以大眾化、功能簡單、專用、價(jià)格低的優(yōu)勢而獲得廣泛應(yīng)用。德國西門子新型變頻器 西門子公司推出兩種新型號(hào)變頻調(diào)速器G110和G150, 該型號(hào)變頻器作為西門子Sinamics家族的成員，其特點(diǎn)是單相輸入，且能廣泛應(yīng)用于諸如水泵、風(fēng)機(jī)等負(fù)載。西門子公司稱這是目前最安靜和最輕巧的機(jī)型。G110單相變頻器

6、的功率覆蓋了3kW的范圍，設(shè)計(jì)簡單、低成本，目前作為西門子Micromaster 4系列變頻器的補(bǔ)充部分 G150比現(xiàn)有的Master Drive工程型變頻器使用更簡單,容量范圍75800kW，這種變頻器提供了西門子傳動(dòng)固有的PROFIBUS接口。據(jù)測試，在全功率運(yùn)行下G150變頻器產(chǎn)生72dB水平的噪音，從而不需安裝隔音設(shè)施；西門子公司稱，如果電力的主回路連接部分是安裝在集中式低壓系統(tǒng)的話，空間就能節(jié)省到原來的70左右。西門子MicroMaster410變頻器 MicroMaster410是全新一代緊湊型標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它小巧、靈活、安裝簡單、使用方便。適合用于食品和飲料工業(yè)，紡織工業(yè)，包裝工業(yè)

7、，還可用于對(duì)傳動(dòng)鏈的驅(qū)動(dòng)。是小功率緊湊型應(yīng)用的理想選擇。 主要特征 200V-240V 10%，單相，交流，； 結(jié)構(gòu)緊湊，采用自冷式散熱器，無冷卻風(fēng)扇； 集成的RS485通訊接口； 豐富的模塊化選件。 控制功能 線性V/F控制，平方V/F控制，多點(diǎn)設(shè)定V/F控制； 最新的IGBT技術(shù)，數(shù)字微處理器控制； 捕捉再起動(dòng)功能； 在電源消失或故障時(shí)具有自動(dòng)再起動(dòng)功能； 靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性； 快速電流限制，防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘； 具有3個(gè)固定頻率，1個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率，且可編程； 保護(hù)功能 過載能力為150額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間60秒； 過電壓、欠電壓保護(hù)； 變頻器過溫保護(hù)；

8、接地故障保護(hù)； 電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)；防止失速。 西門子MicroMaster420變頻器 MicroMaster420是全新一代模塊化設(shè)計(jì)的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術(shù)、強(qiáng)大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。 主要特征1 200V-240V 10%，單相/三相，交流，； 2 380V-480V10%，三相，交流，； 3 模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有最多的靈活性； 4 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)訪問結(jié)構(gòu)，操作方便。 控制功能 線性V/F控制，平方V/F控制，可編程多點(diǎn)設(shè)定V/F控制； 最新的IGBT技術(shù)，數(shù)字微處理器控制； 集成R

9、S485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板； 具有7個(gè)固定頻率，4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率，可編程； 捕捉再起動(dòng)功能； 保護(hù)功能 過載能力為150額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間60秒； 過電壓、欠電壓保護(hù)； 變頻器過溫保護(hù)； 接地故障保護(hù)，短路保護(hù)； 電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)； 閉鎖電機(jī)保護(hù)，防止失速保護(hù)。 西門子MicroMaster430變頻器- MicroMaster430是全新一代標(biāo)準(zhǔn)變頻器中的風(fēng)機(jī)和泵類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載專家。功率范圍至250kW。具有高度可靠性和靈活性?？刂栖浖梢詫?shí)現(xiàn)專用功能：多泵切換、手動(dòng)/自動(dòng)切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節(jié)能運(yùn)行方式等。 西門子MicroMas

10、ter430變頻器主要特征： 380V-480V10%，三相，交流，； 風(fēng)機(jī)和泵類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載專用； 牢固的EMC（電磁兼容性）設(shè)計(jì)； 控制信號(hào)的快速響應(yīng)； 控制功能 線性v/f控制，并帶有增強(qiáng)電機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)和控制特性的磁通電流控制（FCC），多點(diǎn) v/f控制； 內(nèi)置PID控制器； 快速電流限制，防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；具有15個(gè)固定頻率，4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率，可編程； 集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊； 保護(hù)功能 過載能力為140額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間3秒和110額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間60秒; 過電壓、欠電壓保護(hù)； 變頻器過溫保護(hù)； 接地故障保護(hù)，短路保護(hù)； 。電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)；

11、 -MicroMaster440是全新一代可以廣泛應(yīng)用的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它采用高性能的矢量控制技術(shù)，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動(dòng)態(tài)特性，同時(shí)具備超強(qiáng)的過載能力，以滿足廣泛的應(yīng)用場合。主要特征： 200V-240V 10%，單相/三相，交流，； 380V-480V10%，三相，交流，； 矢量控制方式，可構(gòu)成閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制； 高過載能力，內(nèi)置制動(dòng)單元； 西門子MicroMaster440變頻器西門子MM440的型號(hào)規(guī)格西門子MM440的特點(diǎn)及技術(shù)指標(biāo) 西門子MM440的電氣原理圖 西門子MM440的面板操作功能西門子MM440的參數(shù)修改西門子MM440的參數(shù)復(fù)位操作西門子MM440的快速調(diào)試步驟西門子MM440的快速調(diào)試步驟西門子MM440的功能調(diào)試 （1）開關(guān)量輸入功能西門子MM440的功能調(diào)試開關(guān)量輸出功能西門子MM440的功能調(diào)試 （3）模擬量輸入功能西門子MM440的功能調(diào)試（4）模擬量輸出功能西門子MM440的功能調(diào)試（5）加速時(shí)間西門子MM440的功能調(diào)試（6）頻率限制西門子MM440的功能調(diào)試（7）多段速功能西門子MM440的功能調(diào)試（7）多段速功能西門子MM440的功能調(diào)試