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变频器的电压频率控制 与矢量控制

变频器的电压频率控制 与矢量控制
变频器的电压频率控制 与矢量控制

变频器的V/F控制与矢量控制

U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式

其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出最大转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。

矢量控制(VC)方式

矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定

子电流Ia、Ib、Ic、通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中,由于转子磁链难以准确观测,系统特性受电动机参数的影响较大,且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂,使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。

V/F控制与矢量都是恒转矩控制。U/F相对转矩可能变化大一些。而矢量是根据需要的转矩来调节的,相对不好控制一些。对普通用途。两者一样

1、矢量控制方式——

矢量控制,最简单的说,就是将交流电机调速通过一系列等效变换,等效成直流电机的调速特性,就这么简单,至于深入了解,那就得深入了解变频器的数学模型,电机学等学科。

矢量控制原理是模仿直流电动机的控制原理,根据异步电动机的动态数学模型,利用一系列坐标变换把定子电流矢量分解为励磁分量和转矩分量,对电机的转矩电流分量和励磁分量分别进行控制。

在转子磁场定向后实现磁场和转矩的解耦,从而达到控制异步电动机转矩的目的,使异步电机得到接近他励直流电机的控制性能。

具体做法是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量控制方式。

2、V/F控制方式——

V/F控制,就是变频器输出频率与输出电压的比值为恒定值或成比例。例如,50HZ时输出电压为380V的话,则25HZ时输出电压为190V。

变频器采用V/F控制方式时,对电机参数依赖不大,V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单,但是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,而且,在低频时,必须进行转矩补偿,以改变低频转矩特性。

3、V/F这种控制方式多用于风机、泵类节能型变频器。V与f的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的。

4、矢量控制的应用场合一般是要求比较高的传动场合。比如要求的恒转矩调速范围指标高,恒功率调速的范围比较宽。

而且,矢量控制不同于V/F控制,它在低速时可以输出100%的力矩,而V/F控制在低速时因力矩不够而无法工作。

5、V/F控制特点——以控制速度为目的,控制特点控制精度不高,低速时,力矩明显小,常用于变频器一拖多场合下。

矢量控制——它有速度闭环,即从负载端测出实际的速度,并与给定值进行比较,能够得到更高精度的速度控制,并且在低速时,也有最高的力矩输出。

二、矢量控制系统原理

思路:矢量调速的目标——直流调速;努力实现励磁电流与电枢电流的独立控制;励磁电流与电枢电流互差90度角。

原理:矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流) 和产生转矩

的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。

比较:基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U / f =恒定控制的基础上,通过检测异步电动机的实际速度n,并得到对应的控制频率f,然后根据希望得到的转矩,分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位,对通用变频器的输出频率f进行控制的。基于转差频率控制的矢量控制方式的最大特点是,可以消除动态过程中转矩电流的波动,从而提高了通用变频器的动态性能。早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。

三、矢量控制的实现

矢量控制基本理念旋转地只留绕组磁场无论是在绕组的结构上,还是在控制的方式上,都和直流电动机最相似。

设想,有两个相互垂直的支流绕组同处于一个旋转体中,通入的是直流电流,它们都由变频器给定信号分解而来的。

经过直交变换将两个直流信号变为两相交流信号;在经二相、三相变换得到三相交流控制信号;

结论只要控制直流信号中的任意一个,就可以控制三相交流控制信号,也就控制了交流变频器的交流输出。

通过上述变换,将交流电机控制近似为直流电机控制

矢量控制的给定:

1、在矢量控制的功能中,选择“用”或“不用”。

2、在选择矢量控制后,还需要输入电动机的容量、极数、额定电流、额定电压、额定功率等。

矢量控制是一电动机的基本运行数据为依据,因此,电动机的运行数据就显得很重要,如果使用的电动机符合变频器的要求,且变频器容量和电动机容量相吻合,变频器就自动搜寻电动机的参数,否则就需要重新测定。很多类型的变频器为了方便测量电动机的参数都设计安排了电动机参数的自动测定功能。通过该功能可准确测定电动机的参数,且提供给变频器的记忆单元,以便在矢量控制中使用。

矢量控制的要求:

1、一台变频器只能带一台电动机;

2、电动机的极数要按说明书的要求,一般以4极为佳;

3、电动机容量与变频器的容量相当,最多差一个等级;

4、变频器与电动机件的连线不能过长,一般应在30m以内,如果超过30m,则需要在连接好电缆后,进行离线自动调整,以重新测定电动机的相关参数。

矢量控制的优点:

1、动态的高速响应;

2、低频转矩增大;

3、控制灵活;

矢量控制系统的应用范围:

1、要求高速运转的工作机械;

2、适应恶劣的工作环境;

3、高精度的电力拖动;

4、四象限运转;

上面各位讲的都是矢量控制的原理和优点,我想对于初学的也许不能理解较深,简单一点讲,矢量控制就是,电机运行于一定速度时,如

负载增减,变频器可以很快调整电机的输出力矩而保持速度的恒定,即动态的高速响应,高精度的电力拖动,而V/F控制时如负载增减时速度会有较大变化后才能运行于原设定速度,对于启动过程为快速响应设定频率输出,会有较高的启动转矩。

目前国内使用变频器的主要目的就是节能和调速,所以针对不同的使用要求,也就出现了控制功能不同的变频器:常规V/F控制变频器和矢量控制变频器。

常规V/F控制,电机的电压降会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转矩(特别是在低频率时)。也就是说常规V/F控制变频器在低频率时无法满足电机额定转矩的输出。另外,在V/F控制中,用户根据负载情况预先设定一种u/f曲线,变频器在工作时就根据输出频率的变化,按照曲线特性调整其输出电压,也就是说V/F控制是使变频器按照事先安排好的补偿程度工作,不能随负载的变化而改变。但是在以节能为目的和对速度控制精度要求不高的场合V/F控制变频器以其优越的性价比而得到广泛的应用。

矢量控制变频器的基本原理是,通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流) 和产生转矩的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量控制方式。由于矢量控制可以使得变频器根据频率和负载情况实时的改变输出频率和电压,因此其动态性能相对完善。可以对转矩进行精确控制;系统响应快;调速范围广;加减速性能好等特点。在对转矩控制要求高的场合,以其优越的控制性能受到用户的赞赏。

现在许多新型的通用型变频器也具备了矢量控制功能,只是在参数设定时要求输入完整的电机参数。因为矢量控制是以电机的参数为依据,因此完整的电机参数就显得尤其重要,以便变频器能有效的识别电机,很好的对电机进行控制

矢量控制就是矢量控制,V/F 控制就是V/F控制,二者有本质的区别,控制性能差异很大”

1、矢量控制、V/F 控制,二者都是电机变频调速时,对电机磁场的控制;

2、V/F 控制:

1)是一种粗略的简单的控制方式,即V/F=定值控制模式;

2)它忽略了定子绕组电阻压降IoR对磁场的影响,V/F=定值控制模式,虽然阻止了频率下降、磁场增大的主要问题,但是磁场不是恒定的,而是随着频率在下降,造成低频时磁场弱、电机转矩不足;

3、矢量控制:

1)矢量控制,不忽略定子绕组电阻压降IoR对磁场的影响,采用(V-IoR)/F=定值控制模式,或者是励磁电流Io=定值控制模式;

2)它不忽略定子绕组电阻压降IoR对磁场的影响,(V-IoR)/F=控制模式,或者是励磁电流Io=定值控制模式,磁场是恒定的,而不是随着频率在下降,低频时不存在磁场弱、电机转矩不足的问题;

3)如果磁场能控制在电机设计参数上,变频调速时的运行参数与工频运行参数的关系明确,可精确计算转子转速,实现无速度传感器的速度闭环控制;

4、矢量控制、V/F 控制,由于都是磁场控制,这两种控制方式在接近工频运行时,磁场趋于一致,性能趋于一致,所以这两种控制的差别主要在低频端;

“…当负载增大时,转子转速下降时,转差增大,转子感应电势、电流增大,转矩增大,?补充一下,电流完全是开环失控状态,接下来的后果就是IGBT--咚--的一声巨响,整台变频器灯灭灰飞(极端说法)。”

1、‘当负载增大时,转子转速下降时,转差增大,转子感应电势、电流增大,转矩增大’是异步电机的工作转矩原理,有了这一条,异步电机才有可能在工频运行了几个世纪!

2、如果负载严重过载,异步电机可能进入堵转区,如不及时停电停车,就会烧电机;

3、变频人都懂这个道理,所以变频调速控制电路,设有电流失速保护电路;

4、谁也没有把‘当负载增大时,转子转速下降时,转差增大,转子感应电势、电流增大,转矩增大’与失速保护看成矛盾的,而看成是相辅相成的!

常规V/F控制,电机的电压降会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转矩(特别是在低频率时)。也就是说常规V/F控制变频器在低频率时无法满足电机额定转矩的输出。另外,在V/F控制中,用户根据负载情况预先设定一种u/f曲线,变频器在工作时就根据输出频率的变化,按照曲线特性调整其输出电压,也就是说V/F控制是使变频器按照事先安排好的补偿程度工作,不能随负载的变化而改变。但是在以节能为目的和对速度控制精度要求不高的场合V/F控制变频器以其优越的性价比而得到广泛的应用。

矢量控制变频器的基本原理是,通过测量和控制异步电动机定子

电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电

流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电

动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流) 和产

生转矩的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制,并同时控制两分量间

的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量

控制方式。由于矢量控制可以使得变频器根据频率和负载情况实时的

改变输出频率和电压,因此其动态性能相对完善。可以对转矩进行精

确控制;系统响应快;调速范围广;加减速性能好等特点。在对转矩

控制要求高的场合,以其优越的控制性能受到用户的赞赏。

现在许多新型的通用型变频器也具备了矢量控制功能,只是在参

数设定时要求输入完整的电机参数。因为矢量控制是以电机的参数为

依据,因此完整的电机参数就显得尤其重要,以便变频器能有效的识

别电机,很好的对电机进行控制

变频器节能主要是因为工艺上存在节能空间,在不存在节能空间

的电机上使用变频器,反而会增加电耗,因为变频器也要消耗部分电

能。

从本质上说只要它做功,就要消耗电能,转化成其他的能量,因

此肯定要遵守能量守恒定律,而变频器本身有整流中间直流电路逆

变等,这就要消耗电能,从这方面讲它只是增加了能耗,而并非节能。

至于变频器的节能关键还是看你怎样利用,

变频器在工频下运行,具有节电功能,是事实。但是他的前提条件是:

第一,大功率并且为风机/泵类负载;第二,装置本身具有节电功能(软

件支持);第三,长期连续运行。这是体现节电效果的三个条件。除

此之外,无所谓节不节电,没有什么意义。一般交流电动机的机械特

性曲线是一定的,理论和实际都已证明,当负载功率小于电动机的额

定功率时,其效率随着负载转矩的减少而降低,也就是说,电动机轻

载时会相对费电。而变频器会根据负载的大小自动调整V/f值(其中V为电动机定子绕组的电压,f为定子绕组的电压变化频率),改变电动机的机械特性曲线,使其与负载相适应,从而使效率得到提高,

达到节能之目的

变频器矢量控制的优点及应用

变频器矢量控制的优点及应用 矢量控制原理--应用采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配,而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数,有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数,有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器。鉴于电机参数有可能发生变化,会影响变频器对电机的控制性能,并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数,从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。 异步电动机矢量控制变频调速系统的开发,使异步电动机的调速可获得和直流电动机相媲美的高精度和快速响应性能。异步电动机的机械结构又比直流电动机简单、坚固,且转子无碳刷滑环等电气接触点,故应用前景十分广阔。现将其优点和应用范围综述如下:1、矢量控制系统的优点:动态的速响应直流电动机受整流的限制,过高的di/dt是不容许的。异步电动机只受逆变器容量的限制,强迫电流的倍数可取得很高,故速度响应快,一般可达到毫秒级,在快速性方面已超过直流电动机。 低频转矩增大一般通用变频器(VVVF控制)在低频时转矩常低于额定转矩,在5Hz以下不能带满负载工作。而矢鱿控制变频器由于能保持磁通恒定,转矩与it呈线性关系,故在极低频时也能使电动机的转矩高于额定转矩。 控制的灵活性直流电动机常根据不同的负载对象,选用他励、串励、复励等形式。它们各有不同的控制特点和机械特性。而在异步电动机矢量控制系统中,可使同一台电动机输出不同的特性。在系统内用不同的函数发生器作为磁通调节器,即可获得他励或串励直流电动机的机械特性。 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

利用LM331进行频率电压转换教学教材

.ffff5.1 频率/电压变换器* 一、概述 本课题要求熟悉集成频率——电压变换器LM331的主要性能和一种应用; 熟练掌握运算放大器基本电路的原理,并掌握它们的设计、测量和调整方法。 二、技术要求 当正弦波信号的频率f i 在200Hz~2kHz 范围内变化时,对应输出的直流电压V i 在1~5V 范围内线形变化; 正弦波信号源采用函数波形发生器的输出(见课题二图5-2-3); 采用±12V 电源供电. 三、设计过程 1.方案选择 可供选择的方案有两种,它们是: ○ 1用通用型运算放大器构成微分器,其输出与输入的正弦信号频率成正比. ○ 2直接应用F/V 变换器LM331,其输出与输入的脉冲信号重复频率成正比. 因为上述第○ 2种方案的性能价格比较高,故本课题用LM331实现. LM331的简要工作原理 LM331的管脚排列和主要性能见附录 LM331既可用作电压――频率转换(VFC ) 可用作频率――电压转换(FVC ) LM331用作FVC 时的原理框如图5-1-1所示. -输入比较器 定时比较器 + +56 7 1s Q T C t R t V CC 2/3V CC 9/10V CC s 置“1”端 置“0”端 R R L C L -V 0 fi 图5-1-1 +V CC Q + 此时,○ 1脚是输出端(恒流源输出),○6脚为输入端(输入脉冲链),○7脚接比较电平. 工作过程(结合看图5-1-2所示的波形)如下:

2/3V CC v ct t 1.1R t C t t 0V 0 v CL t 3.5v p-p V CC 1/f i t 1 s t 图5-1-2 当输入负脉冲到达时,由于○6脚电平低于○7脚电平,所以S=1(高电平),Q =0(低电平)。

矢量控制变频器工作原理

矢量控制是20世纪70年代由前西德Blaschke等人首先提出来的对交流电动机的一种新的控制思想和控制技术,也是交流电动机的一种理想的调速方法。矢量控制的基本思想是将异步电动机的定子电流分为产生磁场的电流分量(励磁电流)和与其相垂直的产生转矩的电流分量(转矩电流)并分别加以控制。由于在这种控制方式中必须同时控制异步电动机定子电流的幅值和相位,即控制定子电流矢量,因此这种控制方式称为矢量控制方式。 矢量控制方式使对异步电动机进行高性能的控制成为可能。采用矢量控制方式的交流调速系统不仅在调速范围上可以与直流电动机相匹敌,而且可以直接控割异步毫乏t产生的转矩。所以已经在许多需要进行精密控制的领域得到了应用。 由于在进行矢量控制时需要准确地掌握对象电动机的有关参数,这种控制有式芝云主要用于厂家指定的变频器专用电动机的控制。但是,随着变频调速理论和技术的发曩以及现代控制理论在变频器中的成功应用,目前在新型矢量控制变频器中已经增加了自调整(autotuning)功能。带有这种功能的变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对电动机的参数进行辨识并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数,从而使得对普通的异步电动机进行有效的矢量控制也成为可能。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解台达变频器、三菱变频器、西门子变频器、安川变频器、艾默生变频器的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/806321621.html,/

变频器矢量控制的基本原理分析

变频器矢量控制的基本原理分析 矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U/f=恒定控制的基础上,通过检测异步电动机的实际速度n,并得到对应的控制频率f,然后根据希望得到的转矩,分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位,对通用变频器的输出频率f进行控制的。基于转差频率控制的矢量控制方式的最大特点是,可以消除动态过程中转矩电流的波动,从而提高了通用变频器的动态性能。早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。 无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。实现精确的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置,要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的,但人们发现,即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置,也可以在通用变频器内部得到与磁通相应的量,并由此得到了所谓的无速度传感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数,按照一定的关系式分别对作为基本控制量的励磁电流(或者磁通)和转矩电流进行检测,并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流(或者磁通)和转矩电流的指令值和检测值达到一致,并输出转矩,从而实现矢量控制。

电压频率转换

A1的反馈电阻决定其直流增益。调整电位器RP1(10kΩ),使输入频率为30kHz 时,A1输出为3V,这样对于输入0~30kHz频率,可得0~3V输出电压,线性度为0.005%左右。 温漂取决于电容C2、A1的反馈电阻以及基准电压(13脚电压)。为此,C2采用温度系数为-120ppm/℃的聚苯乙烯电容,R2(75kΩ)采用温度系数为+120ppm/℃的电阻,基准电压电路的稳压二极管VD1采用LT1004。 本电路开关电容滤波器采用LTC1043,A1采用LF356,也可用其他讼司类似产品代替。 如图是NE555构成的电压/频率转换电路。电路中n,A1和A2构成同相积分器,VT1和A3构成恒流源,NE555构成单稳多谐振荡器。VT2是受NE555控制使其开关工作,对恒流源实行通/断控制。 A1和A2构成同相积分器,即同相输入电位较高,则输出上升;反之,同相输入电位较低,则输出下降。恒流源电流对C1进行充电,由于A2的同相输入为零,致使A2输出向负方向变化。由于A2为反相器,因此,A1的输出当然是向正方向上升。若恒流源切断,则积分电流仅是与恒流源反向的输入电流对C1反向充电,又使A2的输出电压向正方向变化,同理A1的输出向负方向变化。由此可知,积分电流受VT2的控制改变方向,从而实现了A1的积分输出改变方向。A1的输出送至NE555的2脚,只要7脚内部晶体管开路,C2就由R4充电使其电压上升,当6脚电平达到(2/3)Ucc时就会使片内触发器翻转,3脚变为低电平,同时C2通过7脚放电返回到零电位。由于3脚为低电平,VD1导通使VT2截止,这就切断了恒流源向积分器的充电通路。这时,A1输出下降,一直降到(1/3)Ucc时又使NE555的2脚为低电平并处于触发状态,于是又开始新的一轮循环,即3脚输出高电平,C2通过R4充电,VD1截止使恒流源为积分器提供电流直到3脚返回到低电平为止。重复上述过程就形成振荡,将输入0~-1OV电压转换为0~100 kHz的频率输出。

变频器控制电路的工作原理

变频器控制电路的工作原理? 各国使用的交流供电电源,无论是用于家庭还是用于工厂,其电压和频率均200V/60Hz(50Hz)或100V/60Hz(50Hz),等等。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,既可以改变电压,又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池(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。 2. 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:每分钟旋转次数,也可表示为rpm.例如:4极电机60Hz 1,800 [r/min],4极电机50Hz 1,500 [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(以后简称为电机)的旋转速度近似地确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),所以不适和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以被自由的控制。因此,以控制频率为目的的变频器,是做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。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

变频器的VF控制与矢量控制

变频器的V/F控制与矢量控制 U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出最大转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 矢量控制(VC)方式 矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中,由于转子磁链难以准确观测,系统特性受电动机参数的影响较大,且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂,使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。 V/F控制与矢量都是恒转矩控制。U/F相对转矩可能变化大一些。而矢量是根据需要的转矩来调节的,相对不好控制一些。对普通用途。两者一样。 1、矢量控制方式 矢量控制,最简单的说,就是将交流电机调速通过一系列等效变换,等效成直流电机的调速特性,就这么简单,至于深入了解,那就得深入了解变频器的数学模型,电机学等学科。 矢量控制原理是模仿直流电动机的控制原理,根据异步电动机的动态数学模型,利用一系列坐标变换把定子电流矢量分解为励磁分量和转矩分量,对电机的转矩电流分量和励磁分量分别进行控制。 在转子磁场定向后实现磁场和转矩的解耦,从而达到控制异步电动机转矩的目的,使异步电机得到接近他励直流电机的控制性能。具体做法是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量控制方式。 2、V/F控制方式 V/F控制,就是变频器输出频率与输出电压的比值为恒定值或成比例。例如,50HZ时输出电压为380V的话,则25HZ时输出电压为190V。 变频器采用V/F控制方式时,对电机参数依赖不大,V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单,但是这种变

浅谈变频器U/f控制与矢量控制应用

浅谈变频器U/f控制与矢量控制应用 【摘要】交流变频调速系统主要用于控制异步电动机的转速和转矩,具有动态响应好、工作效率高、输出特性好、使用方便等优点。本文主要介绍变频调速系统中常用的两种控制方式:U/f控制和矢量控制,并结合生产实际描述分析这两种控制模式在现场生产中的应用,提高大家对变频调速系统控制模式的认识。 【关键词】变频调速系统;U/f控制;矢量控制 1 变频调速系统U/f控制 1.1 U/f控制的概念 U/f控制即恒压频比控制方式,它是采用SPWM正弦脉宽调制技术控制半导体器件开通和关断,将直流电压转变为一定形状的电压脉冲序列,实现频率和电压的控制,在调节输出频率?的同时,调节输出电压U的大小,通过U和?配合实现不同类型的调频调压来进行调速。解决了只改变频率进行调速:频率上升时,主磁通下降,拖动转矩下降,电动机的拖动能力降低,对于恒转矩负载因拖不动而堵转;频率下降时,主磁通上升,引起主磁通饱和,励磁电流急剧升高,使通过定子绕组的电流大于定子绕组额定电流,电机发热严重。在变频调速中基频以下常采用U/f恒磁通(恒转矩)调速,基频以上调速由于变频器输出电压无法大于额定输入电压因此只能恒功率调速。 1.2 U/f控制特性及应用 U/f控制是变频调速系统应用最普遍的调速模式,它通过调节电机供电电源电压和频率来进行调速因此该调速系统的机械特性可平滑地上下移动,转差率不变,调速时有很高的运行效率,但在基频下U/f(等于常数)调速并不是真正的恒磁通(恒转矩)调速,当电机在低频、低速运行时,由于变频器输出电压成正比地下降,电机满负荷运行时定子绕组电阻上产生的压降在电机输入电压中占的比例增大,反电动势比例减小,用于形成主磁通的电压不足,造成主磁通下降,使拖动转矩不足,带负载能力下降。 应用U/f控制模式时,首先根据变频器所带负载的特性选用合适的U/f曲线,U/f曲线是描述变频器输出电压与频率关系的曲线,一般通用性变频器U/f曲线有:直线形U/f曲线(适用于恒转矩负载如传送带),1.5次形U/f曲线(适用于风机,泵类变转矩性负载)及自定义形U/f曲线;其次根据设备在生产过程中是否需要低速满负荷运行来考虑是否采用适量补偿输出电压即是否设置变频器转矩提升量。正确预置转矩提升量十分重要,预置太小,可能电机磁通不足,电机输出转矩过小而无法带动设备运转,预置太大,又可能在电机轻载时引起电机磁路饱和,变频器因输出过电流而跳闸。在现场预置时,应以电机负荷率作为初步设定依据;最后根据生产设备惯性的大小及对电机启动加减速时间的要求来预置

RCS-993E型失步解列及频率电压紧急控制装置调试大纲

报告编号: 武安发电公司2×300MW机组工程 失步解列装置静态 调试大纲 电控维护班 2011-12-27编制人:韩辉

工程名称:大唐武安发电有限公司2×300MW机组工程报告名称:失步解列装置静态调试报告 报告编号: 编制:大唐武安发电有限公司生产准备部电控维护报告编写: 审核: 批准:

目录 ~~~~~~~~~~~~~~~

1 概述 武安发电有限公司2×300MW机组工程失步解列装置采用国网电力科学研究院稳定技术研究所南京南瑞集团公司稳定技术分公司生产的RCS-993E型失步解列及频率电压紧急控制装置,两条线路共配置两套装置,一条线路对应一套装置。该装置主要用于失步震荡解列,同时可完成低频、低压自动解列、切负荷功能。 2 调试目的 本次单体调试是对失步解列装置进行定值整定试验、逻辑功能试验以及整组传动等试验,保证装置可靠动作,确保系统安全运行。 3编制标准和依据 3.1《继电保护和电网安全自动装置检验规程》DL/T 995-2006 3.2《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 14285-2006 3.3《河北南部电网继电保护运行管理规程》冀电调(2007)27文 3.4 《RCS-993E型失步解列及频率电压紧急控制装置技术及使用说明书》 4调试使用仪器 4.1天进MC2000系列继电保护测试仪 4.2 Kyoritsu 3007A型绝缘摇表(500V) 5 实验前注意事项 5.1试验前应检查屏柜及装置在运输过程中是否有明显的损伤或螺丝松动。 5.2一般不要插拨装置插件,不触摸插件电路,需插拨时,必须关闭电源,释放手上静 电或佩带静电防护带 5.3使用的试验仪器必须与屏柜可靠接地。 *以下除传动试验,均应断开保护屏上的出口压板。 5.4 RCS993E 频率电压紧急控制功能判断的对象是同一系统的两段母线电压或线路电压,所以试验时如果两组电压输入都加了量时,必须两组电压输入的正序电压或频率同

(高频切机)电压频率紧急控制的装置

SSE520系列频率电压紧急控制装置既可用于电网频率电压异常需要紧急控制的场合,如低频低压减载或高频切机等;还可作为一个终端执行装置,执行远方跳闸命令或区域稳定控制系统送来的切负荷、切机命令。该装置结构紧凑,采用模块化设计、通用性强,可以适用于电网电压频率紧急控制、系统解列、切机切负荷等场合。主要功能配置 1、减载功能:当地5轮低频低压减载的判别及出口;具有滑差加速、滑差闭锁功能; 2、切机功能:当地3轮高频切机; 3、远方功能:具有通信接口或远方跳闸接点输入,可执行远方跳闸命令或减载命令; 4、测量功能:可同时测量两段母线或两条联络线的电压、电流、功率、频率、功率方向等, 电力系统紧急控制是指在电网事故状态下,由于系统内部电源与负荷功率失去平衡,系统频率与电压将发生较大幅度的变化,尤其是在有功缺额、无功缺额或两者均不足而导致系统的崩溃事故状态下,为了保证主系统的安全运行和对重要用户的不间断供电(包括发电厂本身的厂用电)而进行的切负荷、切机和解列控制。 频率和电压是电力系统运行的两个最重要的指标。电力系统的频率反映了发电机组所发出的有功功率与负荷所需有功功率之间的平衡情况。 电压频率紧急控制的装置,这种装置能快速测量频率、电压及变化率, 区分出短路故障, 判断出系统内功率缺额的大小。一旦电力系统出现不稳定它能快速切除接近于功率缺额的负荷,抑制系统电压频率的快速降低,保证电网安全并保障一些重要用户的供电质量.

DPY-3x 频率电压稳定控制装置 功能特点 ·测量安装点母线的频率、电压以及它们的变化率 ·用于频率、电压紧急控制,具有低频、低压、过频、过压等频率电压控制功能 ·在电力系统由于有功缺额引起频率下降时,装置自动根据频率降低值切除部分电力用户负荷; 在有功功率过剩出现频率上升时装置自动根据频率升高值自动切除部分电源,使系统的电源与负荷重新平衡。 ·当电力系统有功缺额较大时,具有根据df/dt 加速切负荷的功能,在切第一轮时可加速切第二轮,尽早制止频率的下降; 当电力系统有功剩余较大时,具有根据df/dt 加速切的功能,在切 第一轮时可加速切第二轮,尽早制止频率的上升。 ·在电力系统由于无功不足引起电压下降时,自动根据电压降低值切除部分电力用户负荷,确保系统内无功的平衡,使电网的电压恢复正常; 在电力系统由于无功过剩引起电压上升时,自动根据电压上升值切除部分电源,确保系统内无功的平衡,使电网的电压恢复正常。·当电力系统电压下降太快时,可根据du/dt 加速切负荷,尽早制止 系统电压的下降,避免发生电压崩溃事故,并使电压恢复到允许的

变频器矢量控制与VF控制区别

变频器矢量控制与VF控制区别 一、V/F控制方式 变频器采用V/F控制方式时,对电机参数依赖不大,一般强调“空载电流”的大小。由于我们采用矢量化的V/F控制方式,故做电机参数静止自整定还是有必要的。不同功率段的变频器,自学习后的空载电流占额定电流大小百分比也是不同的。 一般有如下百分比数据:5.5kW~15 kW,空载电流P9.05的值为30%~50%的电机额定电流;3.7 kW及以下的,空载电流P9.05的值为50%左右的电机额定电流;特殊情况时,0.4 kW、0.75 kW、1.5 kW,空载电流P9.05的值为70%~80%的电机额定电流;有的0.75 kW功率段,参数自整定后空载电流为电机额定电流的90%。空载电流很大,励磁也越大。 何为矢量化的V/F控制方式,就是在V/F控制时也将输入电流量进行解耦控制,使控制更加精确。 变频器输出电流包括两个值:空载电流和力矩电流,输出电流I的值为空栽电流Im和力矩电流It平方和后开2次方。故空载电流是影响变频器输出电流的主要因素之一。 V/F控制时输出电压与运行频率之比为一定值:即U/F=K(K为常数),P0.12=最大输出电压U,P0.15=基频F。三菱变频器资讯 上图中有个公式,描述转矩、转速、功率之间的关系。变频器在基频以下运行时,随着速度增快,可以输出恒定的转矩,速度增大不会影响转矩的输出;变频器在基频以上运行时,只能保证输出额定的功率,随着转速增大,变频器不能很好的输出足够大的力;有时候变频器速度更快,高速运行时,处于弱磁区,我们必须设置相应的参数,以便让变频器适应弱磁环境。 速度与出力,高速或者低速时,两者不可兼得,这里有个数据概念:调速范围,指满足额定转矩出力的最低频率与最高频率的比值。以前一般的VF控制方式调试范围为1:20~1:40,我司产品V/F控制调速范围可以达到1:100,能够满足更多范围的行业应用。在开环矢量时可以达到1:200,闭环矢量时达到1:1000,接近伺服的性能。 变频器V/F控制系统运行时,有两种方式进行转矩的提升: 1、自动转矩提升: 必须在P0.16=0且P4.00=0时,自动转矩提升才有效。其作用为:变频器V/F控制低频运行时,提高输出电压,抵消定子压降以产生足够的转矩,保证电机正常运行。自动转矩提升与变频器设置“空载电流”和静止学习的“定子电阻”有关系,变频器必须作电机参数静止自整定,才能更好的控制电机运行。变频器作自动转矩提升控制电机时,见上图所示输出电压和频率的线性关系,运行中因为负载变化对电压输出作适当的增减,由于响应时间的快慢,所以会出现出力不稳定因素。 2、手动转矩提升 设置P0.16为某一数值时,或者设置P4.00为非零时,手动转矩提升才有效。手动转矩提升只与变频器设置“空载电流”有关系,受电机其他参数设置影响较小。如下图所示,为手动转矩提升曲线图。变频器输出作手动转矩提升,其转矩出力在原来基础上成线性增加,所以出力稳定,不受负载变化的影响,出力稳定。但是转矩提升不益太大,转矩提升的幅度应根据负载情况适当设定,提升过多,在启动过程中将产生较大的电流冲击。 自动转矩提升只能满足一拖一的输出情况,当涉及一台变频器拖动多台电机时,V/F控制时必须采用手动转矩提升,即设置P0.16为非0值。 V/F控制时的有关性能参数调试: PA.02为V/F控制转差补偿增益,设置此参数时,可以参考电机额定转速P9.02来设定参数。该功能有助于变频器在负载波动及重载情况下保持电机转速恒定,即补偿由于负载波动而导致的电机转速增减,但是由于补偿本身的响应时间问题,导致系统出现不稳定因素增多,在系统波动较大的情况下,此功能码设置为0有一定效果。

变频器工作原理图解

变频器工作原理图解 1 变频器的工作原理 变频器分为 1 交---交型输入是交流,输出也是交流 将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流,又称直接式变频器 2 交—直---交型输入是交流,变成直流再变成交流输出 将工频交流电通过整流变成直流电,然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电 又称为间接变频器。 多数情况都是交直交型的变频器。 2 变频器的组成 由主电路和控制电路组成 主电路由整流器中间直流环节逆变器组成 先看主电路原理图

三相工频交流电经过VD1 ~ VD6 整流后,正极送入到缓冲电阻RL中,RL的作用是防止电流忽然变大。经过一段时间电流趋于稳定后,晶闸管或继电器的触点会导通

短路掉缓冲电阻RL ,这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上,这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。由于一个电容的耐压有限,所以把两个电容串起来用。 耐压就提高了一倍。又因为两个电容的容量不一样的话,分压会不同,所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ,这样,CF1 和CF2 上的电压就一样了。 继续往下看,HL 是主电路的电源指示灯,串联了一个限流电阻接在了正负电压之间,这样三相电源一加进来,HL就会发光,指示电源送入。 接着,直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间,VB的导通由控制电路控制,VB上还串联了变频器的制动电阻RB,组成了变频器制动回路。我们知道, 由于电极的绕组是感性负载,在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势,这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高,这个电压 高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。当有反向电压产生时,控制回路控制VB导通,电压就会通过VB在电阻RB释放掉。当电机较大时,还可并联外接电阻。 一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的,如果断开,这里可以接外加的支流电抗器,直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。 直流母线电压加到V1~V6 六个逆变管上,这六个大功率晶体管叫IGBT ,基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流,产生磁场使电机运转。 例如:某一时刻,V1 V2 V6 受基极控制导通,电流经U相流入电机绕组,经V W 相流入负极。下一时刻同理,只要不断的切换,就把直流电变成了交流电,供电机运转。 为了保护IGBT,在每一个IGBT上都并联了一个续流二极管,还有一些阻容吸收回路。主要的功能是保护IGBT,有了续流二极管的回路,反向电压会从该回路加到直流母线 上,通过放电电阻释放掉。 变频器主电路引出端子

变频器常用的几种控制方式

变频器常用的几种控制方 式 Prepared on 22 November 2020

变频器常用的几种控制方式 变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向,而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素,除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外,对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。本文从工业实际出发,综述了近年来各种变频器控制方式的特点,并展望了今后的发展方向。 1、变频器简介 变频器的基本结构 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU 以及一些相应的电路。 变频器的分类 变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM 控制变频器;按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 2、变频器中常用的控制方式 非智能控制方式 在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。

(1) V/f控制 V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种控制方式。 V/f控制变频器结构非常简单,但是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,而且,在低频时,必须进行转矩补偿,以改变低频转矩特性。 (2) 转差频率控制 转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式,它是在V/f控制的基础上,按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式,在控制系统中需要安装速度传感器,有时还加有电流反馈,对频率和电流进行控制,因此,这是一种闭环控制方式,可以使变频器具有良好的稳定性,并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。 (3) 矢量控制 矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位,以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制,进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间,又可以形成各种PWM波,达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。 基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致,但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制,使之满足一定的条件,以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此,基于转差频率的矢量控制方式比转差

变频器对矢量控制的给定及要求

1.矢量控制的给定 现在大部分的新型通用变频器都有了矢量控制功能,如何选择使用这种功能,多用下面两种方法: 1)在矢量控制功能中,选择“用”或“不用”。 2)在选择矢量控制后,还需要输入电动机的容量、极数、额定电流、额定电压、额定功率等。 由于矢量控制是以电动机的基本运行数据为依据,因此电动机的运行数据就显得很重要,如果使用的电动机符合变频器的要求,且变频器容量和电动机容量相吻合,变频器就会自动搜寻电动机的参数,否则就需重新测定。很多类型的变频器为了方便测量电动机的参数都设计安排了电动机参数自动测定功能。通过该功能可准确测定电动机的参数,且提供给变频器的记忆单元,以便在矢量控制中使用。 2.矢量控制的要求 若选择矢量控制模式,对变频器和电动机有如下要求: 1)一台变频器只能带一台电动机。 2)电动机的极数要按说明书的要求,一般以4极电动机为最佳。 3)电动机容量与变频器的容量相当,最多差一个等级。例如,根据变频器的容量应选配11kW的电动机,使用矢量控制时,电动机的容量可是11kW或7.5kW,再小就不行了。 4)变频器与电动机间的连接线不能过长,一般应在30m以内。如果超过30m,需要在连接好电缆后,进行离线自动调整,以重新测定电动机的相关参数。 3.使用矢量控制的注意事项 在使用矢量控制时,一些需要注意的问题如下: 1)使用矢量控制时,可以选择是否需要速度反馈。对于无反馈的矢量控制,尽管存在对电动机的转速估算精度稍差,其动态响应较慢的弱点,但其静态特性已很完美,如果对拖动系统的动态特性无特殊要求,一般可以不选用速度反馈。 2)频率显示以给定频率为好。矢量控制在改善电动机机械特性时,最终是

变频器原理与维修

变频器原理与维修 一、变频器原理介绍 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装臵。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。 整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM 波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。 变频器选型: 变频器选型时要确定以下几点: 1) 采用变频的目的;恒压控制或恒流控制等。 2) 变频器的负载类型; 如叶片泵或容积泵等,特别注意负载的性能曲线,性能曲线决定了应用时的方式方法。 3) 变频器与负载的匹配问题; I.电压匹配;变频器的额定电压与负载的额定电压相符。 II. 电流匹配;普通的离心泵,变频器的额定电流与电机的额定电流相符。 对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数,以最大电流确定变频器电流和过载能力。 III.转矩匹配;这种情况在恒转矩负载或有减速装臵时有可能发生。 4) 在使用变频器驱动高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波增加 二、变频器常见故障的分析与处理 1 变频器参数设臵类故障 在使用过程中变频器能否满足用户系统的要求,其参数设臵非常重要,如果参数设臵不

正确,变频器便不能正常工作。 1.1 变频器的参数设臵 生产厂在进行变频器出厂调试时,对变频器的每一个参数都设有一个默认值,这些默认参数值一般被称作工厂值。当用户使用的变频器是在这些参数值下工作时,则用户能以面板操作方式使变频器正常运行。但是,实际情况往往是面板操作并不能完全满足大多数用户传动系统的要求。所以,用户在正确使用变频器之前,必须要对变频器参数的默认值进行如下几个方面的辨识和重新设臵: 1)确认电机的功率、电流、电压、转速、最大频率等参数(这些参数可以从电机铭牌中查得)是否与默认值相符,如果不符时则要对默认值进行重新设臵; 2)确认变频器采取的控制方式(即速度控制、转矩控制、PID 控制或其他控制方式)后,一般还需要根据控制精度进行静态或动态辨识; 3)设定变频器的启动方式,一般变频器在出厂调试时设定为面板启动,用户可以根据实际情况选择自己的启动方式,可以用面板、外部端子、通讯等方式; 4)给定信号的选择,一般变频器的频率给定也可以有多种方式,面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定等,当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式的综和。 当正确设臵以上参数之后,变频器基本上能正常工作,如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。 1.2 变频器参数设臵类故障的处理 一旦发生了参数设臵类故障时,变频器都不能正常运行,这时可根据产品说明书对参数设臵进行修改。如果修改后仍不行,则最好是把所有参数恢复到出厂值,然后按上述步骤重新设臵,注意每一个公司的变频器其参数恢复方式也不尽相同。 2 过电压故障及处理

频率电压紧急控制装置运行技术标准 (1)

安控装置运行技术标准 Q/MLH.EGB.JS.YX.22-2013 1 主题内容与适用范围 本标准规定了俄公堡电厂安控装置的运行操作、巡回检查及故障、事故处理等内容。 本标准适用于俄公堡电厂安控装置运行与维护工作。 2 引用标准 《四川并网水电厂(网)安控装置调度运行规程》 南瑞继保《RCS-994B 型频率电压紧急控制装置技术和使用说明书》 3 保护定值 序号 定值名称 符号 定值 备注 过频切机定值 1 过频第1轮定值 FH1 51 Hz 过频第2轮定值 FH 2 65 Hz 过频第3轮定值 FH 3 65 Hz 过频第4轮定值 FH 4 6 5 Hz 过频第5轮定值 FH5 65 Hz 过频第6轮定值 FH 6 65 Hz 过频第1轮延时 TFH1 0.5 S 过频第2轮延时 TFH2 25 S 2 过频第3轮延时 TFH3 25 S 3 过频第4轮延时 TFH4 25 S 4 过频第5轮延时 TFH5 25 S 5 过频第6轮延时 TFH6 25 S 过频解列定值 6 过频解列定值 FH JL 55Hz 7 过频解列延时 TFH JL 0.5 S 过压解列定值 8 过压定值 UH 1.3 即130%Un 9 过压延时 TUH 0.5 S 以下整定控制字如无特殊说明,则置“1”表示相应功能投入,置“0”表示相应功能推出 1 过频第1轮 FH1 1 1:表示投入 0:表示退出 2 过频第2轮 FH2 0 3 过频第3轮 FH3 0 4 过频第4轮 FH4 0 5 过频第5轮 FH5 0 6 过频第6轮 FH6

7 过频解列FH JL 1 8 过压解列UH 1 注:过频1-6轮动作时切除发电机出口开关;过频解列、过压解列动作时切除220kV俄木线251开关。 4 运行规定及要求 4.1 安装于我厂的RCS-994B型频率电压紧急控制装置,调度命名为:俄公堡安控装置。 4.2 按四川并网水电厂(网)安控装置要求,我厂安控装置均配置了过频切机、过频解列以及过压解列功能。过频切机功能可切除电厂所有机组,过频、过压解列功能可解列并网线路。 4.3 俄公堡安控装置压板设置有:投检修态、总功能投入、过频切机投入、过频解列投入、过压解列投入、允许切#1机组、允许切#2机组、允许切#3机组等功能压板;各机组跳闸出口、过频解列出口、过压解列出口等跳闸压板。 4.4 俄公堡安控装置启用期间,按以下要求管理俄公堡安控装置切机组允切和出口压板以及解列线路的出口压板: 4.4.1高周切机功能: 4.4.1.1俄公堡电厂双机及以上运行时,投入一台运行机组的允切和出口压板,退出其余运行机组的允切和出口压板。 4.4.1.2俄公堡电厂单机运行时,不切机,退出该机组的允切和出口压板。 4.4.2高周解列功能:高周解列功能启用期间,投入解列220kV俄木线开关出口压板。 4.4.3高压解列功能:高压解列功能启用期间,投入解列220kV俄木线开关出口压板。 4.5 安控装置的巡回检查 4.5.1装置“运行”灯为绿色,正常运行时应点亮; 4.5.2“TV断线”灯为黄色,当发生电压回路断线时点亮; 4.5.3“装置异常”灯为黄色,当装置异常时点亮; 4.5.4“跳闸”灯为红色,当装置动作出口时点亮,在“信号复归”后熄灭; 4.5.5液晶显示屏上显示时间正确; 4.5.6电压及频率测量结果正确; 4.5.7保护压板的投、退与运行方式一致; 4.5.8通讯插件通讯正常。 4.6安控装置直流电源引自厂用220V直流Ⅰ号直流馈电柜1K02,交流电源引自副厂房配电屏2号动力柜12D02。 5 安控装置的操作

UFV-2A频率电压紧急控制装置检验细则

附件46: 福建电网继电保护检验规程 ________________________________________________________________________________________ UFV-2A频率电压紧急控制装置检验规程 福建省电力有限公司

2010年6月 目次 1 范围............... ... ... ... ... ... ... ... (1) 2 规范性引用文件...... ... ... ... ... ... ... (1) 3 总则...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (1) 4 检验项目...... ... ... ... ... ... ... ... . (2) 5 检验内容...... . . . . . . ... ... ... ... ... (6)

1范围 本规程规定了UFV-2A频率电压紧急控制装置的检验内容、检验要求和试验接线。 本规程适用于在福建电网从事基建、生产和运行单位继电保护工作人员进行UFV-2A频率电压紧急控制装置的现场检验。 2规范性引用文件 国家电网科[2009]572号继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定 GB 7261-2000 继电器及继电保护装置基本试验方法 GB 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程 DL/T 995-2006 继电保护和电网安全自动装置检验规程 DL/T624-1997 继电保护微机型试验装置技术条件 DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 国家电网生技[2005] 400号国家电网公司十八项电网重大反事故措施(试行) 调继[2005] 222号《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(试行)继电保护专业重点实施要求 3总则 3.1检验要求 在进行检验之前,工作(试验)人员应认真学习GB 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》、DL/T 995-2006《继电保护和电网安全自动装置检验规程》以及本规程,理解和熟悉检验内容和要求。 3.2本规程的有关编写说明 (1)本规程中额定交流电流用In表示,额定交流相电压用Un表示。 (2)按照《福建省电网继电保护及安全自动装置检验周期时间及检验项目规定》(闽电调[2006]1274号)检验周期规定,新投入运行后一年内必须进行首次检验,以后每隔3年进行一次检验,并完成设备的清扫和螺丝紧固工作。 3.3试验设备及试验接线的基本要求 (1)为了保证检验质量,应使用继电保护微机型试验装置,其技术性能应符合部颁DL/T624-1997《继电保护微机型试验装置技术条件》的规定。 (2)试验回路的接线原则,应使加入保护装置的电气量与实际情况相符合。模拟故障的试验回路,应具备对保护装置进行整组试验的条件。 (3)试验所需仪器及专用工具 微机型继电保护试验装置相电压(0-120Vac),三相电压平衡且无失真 1台三相可调电流(0-30Aac) 直流试验电源(0-250Vdc)1台 高内阻万用表(0—250Vac,0—10Aac)2只 摇表(500V 、1000V、2500V)1只(或3只) 试验导线若干 3.4试验条件和要求 (1)交、直流试验电源质量和接线方式等要求参照部颁DL/T 995-2006《继电保护和电网安全自动装置检验规程》有关规定执行。 (2)为保证检验质量,对所有特性试验中的每一点,应重复试验三次,其中每次试验的数值与整定值的误差应满足规定的要求。 3.5 试验过程中应注意的事项 (1)所使用的试验仪器外壳应与保护装置外壳在同一点可靠接地,以防止试验过程中损坏保护装置的组件。 (2)应严格按照《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》(国家电网科[2009]

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