一、变频器基础
VVVF是 Variable Voltage and Variable Frequency 的缩写,意为改变电压和改变频率,也就是人们所说的变压变频。
CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency 的缩写,意为恒电压、恒频率,也就是人们所说的恒压恒频。
我们使用的电源分为交流电源和直流电源,一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压,整流滤波后得到的。交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95%左右。
无论是用于家庭还是用于工厂,单相交流电源和三相交流电源,其电压和频率均按各国的规定有一定的标准,如我国大陆规定,直接用户单相交流电为220V,三相交流电线电压为380V,频率为50Hz,其它国家的电源电压和频率可能于我国的电压和频率不同,如有单相100V/60Hz、三相200V/60Hz等等,标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流电。
通常,把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC)。把直流电(DC)变换为交流电(AC)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”,故该产品本身就被命名为“inverter”,即变频器。
变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机(例如空调等),还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器,可以改变频率,从而也可以改变电压。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的电池(直流电)产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。
变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电,在该项应用中,变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。
二、电机的旋转速度为什么能够自由地改变
r/min:电机旋转速度单位,每分钟旋转转数,也可表示为rpm。例如,4极电机60HZ 1,800(同步转速) [r/min]和4极电机50HZ1,500(同步转速) [r/min],电机的旋转速度同频率成比例。
本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机(以下简称为电机)的旋转速度近似取决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如极数为2、4、6),所以不适合改变该值来调整电机的速度。另外,频率是电机供电电源的电信号,所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可自由控制。
因此,以控制频率为目的的变频器,是作为电机调速设备的优选设备。n = 60f/p(n:同步速度,f:电源频率,p:电机极数)。改变频率和电压是最优的电机控制方法,如果仅改变频率,电机将被烧坏。特别是当频率降低时,该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生,变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。
例如:为了使电机的旋转速度减半,变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz,这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。
如果要正确的使用变频器, 必须认真地考虑散热的问题。变频器的故障率随温度升高而成指数的上升。使用寿命随温度升高而成指数的下降。环境温度升高10度,变频器使用寿命减半。因此,我们要重视散热问题!
在变频器工作时,流过变频器的电流是很大的,变频器产生的热量也是非常大的,不能忽视其发热所产生的影响。通常,变频器安装在控制柜中。我们要了解一台变频器的发热量大概是多少,可以用以下公式估算:发热量的近似值=变频器容量(kw)×55[w]。在这里,如果变频器容量是以恒转矩负载为准(过流能力150%×60s)。
如果变频器带有直流电抗器或交流电抗器,并且也在柜子里面。这时发热量会更大一些。 电抗器安装在变频器侧面或侧上方比较好。这时可以用估算:变频器容量(kw)×60[w]。因为各变频器厂家的硬件都差不多,所以上式可以针对各品牌的产品。
注意:如果有制动电阻的话,因为制动电阻的散热量很大,因此安装位置最好和变频器隔离开,如装在柜子上面或旁边等。
三、怎样才能降低控制柜内的发热量呢
当变频器安装在控制机柜中时,要考虑变频器发热值的问题。根据机柜内产生热量值的增加,要适当地增加机柜的尺寸。因此,要使控制机柜的尺寸尽量减小,就必须要使机柜中产生的热量值尽可能地减少。如果在变频器安装时,把变频器的散热器部分放到控制机柜的外面,将会使变频器有70%的发热量释放到控制机柜的外面。由于大容量变频器有很大的发热量,所以对大容量变频器更加有效。还可以用隔离板把本体和散热器隔开, 使散热器的散热不影响到变频器本体,这样效果也很好。变频器散热设计中都是以垂直安装为基础的,横着放散热会变差的!
关于冷却风扇,一般功率稍微大一点的变频器都带有冷却风扇。同时,也建议在控制柜上出风口安装冷却风扇。进风口要加滤网以防止灰尘进入控制柜。注意,控制柜和变频器上的风扇都是要的,不能谁替代谁。
其他关于散热的问题:
在海拔高于1000m的地方,因为空气密度降低,因此应加大柜子的冷却风量以改善冷却效果。理论上变频器也应考虑降容,每1000m降5%。但由于实际上因为设计上变频器的负载能力和散热能力一般比实际使用的要大,所以也要看具体应用,比方说在1500m的地方。但是周期性负载,如电梯,就不必要降容。
开关频率。变频器的发热主要来自于IGBT,IGBT的发热有集中在开和关的瞬间。因此开关频率高时自然变频器的发热量就变大了。有的厂家宣称降低开关频率可以扩容,就是这个道理。
四、矢量控制是怎样使电机具有大的转矩的
转矩提升。此功能增加变频器的输出电压,以使电机的输出转矩和电压的平方成正比的关系增加,从而改善电机的输出转矩。
改善电机低速输出转矩不足的技术,使用“矢量控制”,可以使电机在低速,如(无速度传感器时)1Hz(对4极电机,其转速大约为30r/min)时的输出转矩可以达到电机在50HZ供电输出的转矩(最大约为额定转矩的150%)。
对于常规的V/F控制,电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加,这就导致由于励磁不足,而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足,变频器中需要通过提高电压,来补偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做“转矩提升”,转矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压,电机转矩并不能和其电流相对应的提高。因为电机电流包含电机产生的转矩分量和其它分量(如励磁分量)。“矢量控制”把电机的电流值进行分配,从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量(如励磁分量)的数值。“矢量控制”可以通过对电机端的电压降的响应,进行优化补偿,在不增加电流的情况下,允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。
五、变频器制动的情况
制动的概念。指电能从电机侧流到变频器侧(或供电电源侧),这时电机的转速高于同步转速。负载的能量分为动能和势能。动能(由速度和重量确定其大小)随着物体的运动而累积。当动能减为零时,该事物就处在停止状态。机械抱闸装置的方法是用制动装置把物体动能转换为摩擦热和能消耗掉。
对于变频器,如果输出频率降低,电机转速将跟随频率同样降低,这时会产生制动过程。由制动产生的功率将返回到变频器侧,这些功率可以用电阻发热消耗。在用于提升类负载,在下降时,能量(势能)也要返回到变频器(或电源侧)进行制动,这种操作方法被称作“再生制动”,而该方法可应用于变频器制动。在减速期间,产生的功率不通过热消耗的方法消耗掉,而是把能量返回送到变频器电源侧的方法叫做“功率返回再生方法”。在实际中,这种应用需要“能量回馈单元”选件。
六、怎样提高制动能力
为了用散热来消耗再生功率,需要在变频器侧安装制动电阻。为了改善制动能力,不能期望靠增加变频器的容量来解决问题。请选用“制动电阻”、“制动单元”或“功率再生变换器”等选件来改善变频器的制动容量。
七、当电机的旋转速度改变时,其输出转矩会怎样
工频电源。由电网提供的动力电源(商用电源)。
起动电流。当电机开始运转时,变频器的输出电流、变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动。
我们经常听到下面的说法:“电机在工频电源供电时时,电机的起动和加速冲击很大,而当使用变频器供电时,这些冲击就要弱一些”。如果用大的电压和频率起动电机,例如使用工频电网直接供电,就会产生一个大的起动冲击(大的起动电流)。而当使用变频器时,变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的,所以电机产生的转矩要小于工频电网供电的转矩值,所以变频器驱动的电机起动电流要小些。
通常,电机产生的转矩要随频率的减小(速度降低)而减少,减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。通过使用磁通矢量控制的变频器,将改善电机低速时转矩的不足,甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。当变频器调速到大于60Hz频率时,电机的输出转矩将降低 通常的电机是按50Hz(60Hz)电压设计制造的,其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速,变频器输出频率大于50Hz频率时,电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。当电机以大于60HZ频率速度运行时,电机负载的大小必须要给予考虑,以防止电机输出转矩的不足。例如电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速
摘要:
一、变频器的分类
1.1变频器按其供电压分为低压变频器 ( 220V 和 380V ) 、中压变频器 ( 660V 和 1140V ) 和高压变频器 ( 3KV、 6KV、6.6KV、10KV )。
1.2变频器按其功能分为恒功率变频器、平方转矩F1500P系列变频器、简易型变频器...
摘要:
什么叫变频调速技术,它是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术。大家都知道,目前,无论哪种机械调速,都是通过电机来实现的。从大范围来分,电机有直流电机和交流电机。过去的调速,多数用直流电机,由于直流机调速容易实现。但直流机固有的缺点:滑环和碳刷要经常拆换,给人们带来太大的麻烦。因此有人就想,如果把可靠简单的笼式交流电机用...
摘要:
三相异步电动机在起动或停止过程中,还存在着以下问题:全压启动时的冲击转矩对拖动系统的冲击,起动电流对电网的冲击,在停机时如果系统突然失去转矩,靠系统的摩擦转矩克服系统的惯性滑行停车,也给拖动系统带来问题,比如水泵的水锤现象。传统的电动机起动方法是用星-三角起动和自藕降压起动,存在起动电流大和二次电流冲击,无法解决水泵的水锤现象。
摘要:
新华网博鳌(海南)4月13日电 (“新华视点”记者黄全权、崔静、周正平、吕雪莉) 随着中国改革开放步入30周年,对中国这场伟大实践的关注也空前升温。
正在此间进行的博鳌亚洲论坛2008年年会,特别设立“中国改革开放30周年圆桌会议”,受到人们的关注。
4月12日,面对来自五大洲的各国政要、海内外嘉宾,出席博鳌亚洲论坛2008年年会开幕式...
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摘要:
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摘要:
一、普遍寻找法:这种方法也称逐户寻找法或者地毯式寻找法。其方法的要点是:在选择特定的市场区域范围内,针对特定的群体,用上门、邮件或者电话、电子邮件等方式对该范围内的组织、家庭或者个人无遗漏地进行寻找与确认的方法。蕾遍寻找法有以下的优势:l、地毯式的铺开不会遗漏任何有价值的客户;2、寻找过程中接触面广、信息量大、各种意见和需求、客户反应都可能收集到,是分析市场的一种方法;3、让更多的人了解到自...
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摘要:
* 中午睡觉时要记得关计算机
你是否常觉得头重重的或记忆力衰退呢?
趴着睡觉的时候要记的把计算机关机,不只是把屏幕关掉而已,因为只把屏幕关掉是无法杜绝辐射线的,而且我们都是趴着睡,头直接对着计算机,哪天得了老人痴呆症或脑瘤就来不及了!辐射线真的很可怕的!!小心啊~健康重于一切!
* 计算机族的杀手---胸廓出口症
常坐在计算机桌前的你,是否一坐就是好几个小时而且坐姿不正确,总...
摘要:
29年,工工整整地记下60多本工作笔记,洋洋洒洒100多万字,见证着一个人的毅力有多强。
29年,解决技术难题50多项,排除送电故障300多次,负责安装的45个铁路变配电所全部一次验收通过,见证了一个人的技术有多高。
29年,培养徒弟300多人,培养电力工技师40多人,见证着一个人的作用有...
摘要:
控制过程如下:
用气需求↑——管路气压↓——压力设定值与返馈值的差值↑——PID输出↑——变频器输出频率 ↑——空压机电机转速↑——供气流量↑——管路气...
摘要:
整个控制过程如下:
用水需求↑——管路水压↓——压力设定值与返馈值的差值↑——PID输出↑——变频器输出频率 ↑——水泵电机转速↑——供水流量↑——管路...
摘要:
一、引言
随着科学技术的发展,电器设备不断出新,电力供应日趋紧张,去年开始我国南方部分大城市出现了间断供电的现象,严重影响了人们的日常生活。在电力供应一时不能马上解决的前提下,首先应该考虑的就是节能降耗问题。
二、可行性研究
目前常规的自动扶梯空载时仍是额定速度运行,具有耗能大,机械磨损大,使用寿命低等缺点。例如吉林国贸购物中心有16 部扶梯,每部扶梯电功率8kW,每部扶梯日耗电...
摘要:
1、高节电率
(1) 采用先进的数字微电脑控制(DSP),使普通注塑机定量泵和节能
柜一起组成高效的节能型变量泵;
(2) 注塑机液压系统与整机运行所需功率匹配,无高压节流溢流能量
损失,节电率高达25%~65%。
2、高可靠性
(1) 过载能力强:150%额定电流3分钟,200%额定电流5秒钟;
(2) 保留注塑机原有的控制方式及油路不变,保证在注塑过程中,在 ...
摘要:
SIMOREG 6RA70系列整流装置为三相交流电源直接供电的全数字控制装置,其结构紧凑,用于可调速直流电机电枢和励磁供电,装置额定电流范围为15至2000A,并可通过并联SIMOREG整流装置进行扩展。
根据不同的应用场合,可选择单象限或四象限工作的装置,装置本身带有参数设定单元,不需要其它的任何阻力。设备即可完成参数的设定。所有的控制、调节、监视及附加功能都由微处理器来实现。可选择给...
摘要:
控制电路
完全电源回路绝缘
(SELV)
控制回路
全空三相可控硅桥
自动调整使可接受45Hz至65Hz范围内的电源频率
对相序没有要求
控制功能
全数字式
先进PI调节加上电流环自适应功能以达最佳
利用“自整定”算法来自调电流环的P,I常数和电流断续点
速度环的P,I参数可调,具有积分分离功能
速度控制
含I...
摘要:
◆ 高效、节能高达35%
○ 节能控制技术:降低运行成本,平均投资回收期一年。
○ 使压缩机的排气量能与用户的用气量完美地结合,大大降低不必要的能量消耗;同时避免了卸载功率损耗。
○ 与用气压力准确匹配,提高空压机容积效率,大量减少压缩空气泄漏量,能耗降低。
○ 变频技术使压缩机...
摘要:
恒压供水控制系统,是通过将管网上传来的压力信号送到恒压控制器,恒压控制器输出4--20mA电流信号用以控制变频期的输出频率,从而控制水泵的转速。例如当用水量小的时候,控制器输出减小从而降低水泵转速,当用水增大时控制器将输出频率升高,从而加快水泵的转速。整个过程自动进行,保证管网压力始终恒定不变。
产品性能与特点
1.为工业及民用供水设备,它可由一台变频器控制多台水泵...
摘要:
扶手电梯节能控制系统
在不对扶手电梯正常使用产生任何负面影响的前提下,引入无速度传感器矢量变频调速的概念。即变频器根据传感器产生的信号,在有人乘坐时,扶梯以原有的速度运行(50Hz);当无人使用时,扶梯减速到低速或停止运行。
对于客用自动扶梯,一般使用高峰期出现在下午及晚间时段,其余时段使用率较低,具有相当节能空间,变频器采用多段速控制模式,并设置主频率(低速)、多段速频率1(高速)...
摘要:
本公司是专门从事编写PLC和单片机程序、电路板(PCB)设计的自动化控制系统集成商。熟悉的PLC(可编程控制器)有MITSUBISHI(三菱)、OMRON(欧姆龙)、SIEMENS(西门子)和熟悉的单片机有MICROCHIP、ATMEL、PHILIPS等.
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摘要:
下面《中国贫富标准线》,看看我们生活在哪个层次?
超级大富豪:年收入在5000万以上
大富豪:年收入在1000-5000万
富豪:年收入在300-1000万之间
富人:年收入在100-300万之间
高产者:年收入在30-100万之间
中产者:年收入在15-30万之间
低产者:年收入在8-15万之间
穷人:年收入在3-8万之间
很穷的人:年收入在1-3万之间...