可行性研究报告高压变频器生产研发基地建设项目
目录
第一章项目概况 (5)
1.1概况 (5)
1.2 项目建设内容 (5)
1.2.1 房屋建设 (5)
1.2.2 设备及配套设施建设 (6)
1.2.3 研发内容 (6)
1.3 生产规模 (7)
1.4 项目实施进度 (8)
1.5 投资估算与资金筹措 (8)
第二章项目建设的必要性 (9)
2.1 项目提出的背景 (9)
2.2 项目实施的必要性 (11)
2.3 项目的可行性 (11)
第三章市场分析 (13)
3.1 国内市场分析 (13)
3.1.1 项目的市场竞争能力 (14)
3.1.2、在广告促销方面的策略： (15)
3.1.3、在建立良好销售队伍方面的策略： (15)
3.1.4、在产品销售价格方面的策略： (15)
3.1.5、产品售后服务方面的策略： (15)
3.1.6、为保证销售策略具体实施的有效性： (15)
3.1.7、对销售队伍采取的激励机制： (16)
第四章产品方案和生产规模 (17)
4.1 产品概述 (17)
4.1.1 产品定义与特点 (17)
4.1.2 产品价值与功能实现 (17)
4.2 产品开发策略 (18)
4.2.1 项目目标市场 (18)
4.2.2 产品开发策略 (18)
第五章原辅材料和基础配套 (20)
5.1 主要原材料供应 (20)
5.2 基础配套设施 (21)
5.2.1 交通运输 (21)
5.2.2 工业主要动力消耗 (21)
5.2.3 通讯 (21)
6.1 环境保护 (21)
6.2 消防 (22)
6.3 劳动保护与职业卫生 (22)
6.4 节能 (23)
6.4.1 用能标准与节能规范 (23)
6.4.2 能耗状况和能耗指标分析 (23)
6.4.3 节能措施 (23)
7.1 编制依据 (23)
7.2 投资估算 (24)
8.1 经济效益分析 (24)
8.1.1 直接经济效益 (24)
8.1.2 间接经济效益 (24)
8.2 社会效益分析 (25)
第一章项目概况
1.1概况
高压变频器是一项高新领域的节能环保科技项目，广泛应用于火力发电、冶金、采油采矿、化工、城市供水、水泥、造纸、制药等领域，可实现对各类高压电动机驱动的风机、水泵、空气压缩机等负载的调速、节能、软启动和智能控制。高压变频器是由XX热力股份有限公司和中国科学院自动化研究所联合组成的XX变频科技有限公司研究生产的项目。
迎着振兴老工业基地的步伐，踏着以高新产业带动地方经济的脚步，为了满足市场的需求和推广产业自动化的进程。XX变频科技有限公司拟建“XX变频(300048)高压变频器生产研发基地项目”(以下简称本项目)。本项目计划占地2万平方米（30 亩），投资5000万元，年产600台，直接经济效益3.2亿元，间接节能经济效益5-7亿元。带动地方经济收入，完成就业人数2000 人以上。
1.2 项目建设内容
本项目规划为XX变频的高压变频器生产研发基地。拟建XXHIVERT 通用高压变频器及矢量控制可带能量回馈高压变频器生产线，主要生产工艺为变频器生产过程，拟实现2015年满负荷运行产能 600 台，并建立公司研发实验室，实施研发任务。
1.2.1 房屋建设
拟建项目位于沈阳XX（XX）新区XX新城开发区，建设用地长 194m，宽 103m,占地30 亩。房屋建设主要包括生产车间、综合楼和门卫室。
生产车间为拼装变频器的单层工业厂房，占地面积为 8440 ㎡，其中局部 2069 ㎡设有 2 层夹层共 3 层，建筑面积 6207 ㎡，用作老化实验室、IQC 间和线路板组装等。屋顶均采用蓝色彩钢屋面板，厂房采用大空间标准柱网，功能设臵灵活多变。上述累计建筑面积为 12578 ㎡，综合楼占地面积 1051 ㎡，建筑面积为6306㎡，有主楼和副楼组成。主楼一层设厨房、餐厅，休闲厅、洽谈区、水吧区、吸烟区。主楼二层全部为营销系统办公室，包括：商务部，技术支持部和销售部，设会议室一间，活动室一间、健身中心一处。商务部和各销售部设大办公室；三层主要为行政职能办公室，主要有行政部、人力资源部、售后服务部、品牌推广部等，并设会议室一间，行政仓库一间；四层为研发系统办公室，主要有研发办公室、研发实验室、产品设计室、总工办、总工程师室，会议室；五层为董事长室、总经理室、副总经理室，财务室，会议室一间，董事长、总经理、副总经理临时住宿各一间。
副楼一层为接待大厅和展示室，设大前台，展台，布臵公司荣誉证，企业文化理念等内容，设沙发、茶几和资料架等若干套；副楼二层设销售会谈室若干，设大会议室一间；副楼三层为多功能培训室；副楼四层为研发实验室。
该厂房和综合楼预计 2012年年底投入使用。
1.2.2 设备及配套设施建设
设备及配套设施建设包括两方面：生产设备及配套设施建设以及研发设备及配套设施建设。生产设备主要是保障现有通用高压变频器产品和专用高性能高压变频器的扩产，研发设备主要用于公司现有产品性能改进研发以及新产品、新技术的研发。
1.2.3 研发内容
本项目中的研发项目包括以下内容：
（1）防爆变频器。针对特殊工况而研制的具有防爆性能的变频器。作为资源大国，防爆变频器有广阔的市场，由于其技术含量高，利润空间较大。
（2）高压大功率软启动。在很多场合不用变频运行，但由于大功率电动机的特点，起动电流过大，需要软启动电机。不能降压启动的情况下，可以采用降频启动的原理。在通用变频器上进行开发，技术上比较容易实现。
（3）多级联动变频器。针对现场传送带、大功率提升机等要求多级联动的场合，要求多个变频器同转速、同功率、同频率同时启动、同时运行。
（4）核电领域专用变频器。对于核电这个能量密度比较高，性能要求更加稳定的场合，在进行核冷却的进程中，为防止停电过程造成的磁悬浮设备的特殊轴承的损坏，要求在UPS 支撑运行期间，能迅速有效停止高压电机，所以必须要求变频器在停电情况下具有快速制动的能力。
（5）开发三电平高压变频器技术。三电平高压变频器具有结构简单、体积小、开关损耗小、效率高等特点，代表未来高压变频器的技术方向。
（6）高压水冷技术。冷却效果直接影响高压变频器的性能和寿命。水冷技术在高压变频中的应用还是一项新技术，对产品各种工艺像密闭、热传递效率等都有要求，同时要配合变频
器的内部结构，对空间、高压布线都要综合考虑。
（7）无速度传感器技术。无速度传感器技术在高性能交流传动系统的转速闭环控制中有很重要的作用。
1.3 生产规模
项目规划到 2013 年，高压变频器年生产能力 200 台；2015 年完全达产，高压变频器年产能 600 台。
1.4 项目实施进度
项目计划于2011年 5月开工建设，预计建成日期为2012 年 10 月，2013年 4 月开始设备安装，试生产等，2013年6 月开始批量生产。
1.5 投资估算与资金筹措
经初步估算，本项目投资为5000万元，其中包括：固定资产投资2300万元：主要包括购买土地费用200万元，前期准备费用200 万元，厂房、综合楼工程基本建设投资1900万元。研发及生产设备2000万元；信息化投入 200万元；流动资金投资 500 万元。
项目所需资金由XX热力公司及贷款组成，完全能够支付本项目建设所需要的资金。
第二章项目建设的必要性
2.1 项目提出的背景
1、政策背景
随着经济的发展，我国对能源的依赖性越来越大，能源的供需矛盾和中国能源战略等问题已经引起了政府的高度重视。在所有能源中，电能是应用最广的能源方式，节电意义重大。目前，我国经济总量在世界排名第三，仅为美国的三分之一左右，但电力消耗却接近美国。电耗过大已经成为我国经济发展中的突出问题，而电力低效利用与单位产值高电耗是导致电力供应形势紧张的关键因素。
在大量耗能的风机、泵类、压缩机类负载的高压电动机上应用高压变频器的节能效果显著，平均节电可达 30%。由于我国工业能耗较高，资源紧缺与经济快速发展的矛盾突出，国家一直鼓励电机节能技术的发展，近几年频繁出台了相关政策，主要政策列举如下：
《能源节约与资源综合》将高压大功率变频调速技术作为重大发展技术，电机调速工程列为重大示范工程。把电机系统节能工程列为十大重点工程之一，并明确提出要在煤炭、电力、有色、石化等行业实施高效节能风机、水泵、压缩机系统优化改造，推广变频调速、自动化系统控制技术。
《节能中长期专项规划》中明确规定到2010年实现我国单位GDP能耗降低20%的节能战略目标明确规定“国家实行节能目标责任制和节能考核评价制度。
《中华人民共和国节约能源法》将节能目标完成情况作为对地方人民政府及其负责人考核评价的内容”，国家进一步加大了对节能环保行业的推动力度到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降中国碳强度减排承诺40%-45%，作为约束性指标纳入国民经济和社会发展规划。
以上政策的推出，说明改变电力低效利用和单位产值高电耗必然成为国家关注的焦点。中国发电总量的 2/3 消耗在电动机上，因此用电端的电机节能将成为节能减排的关键。在低碳经济大趋势下，随着节能环保问题日益重要，工业生产要求不断提高，高压变频器逐渐成为工业企业的标准配臵，新的应用领域和产业机会不断涌现，未来行业仍有望保持长期高速增长。
同时，由于变频调速相比其它调速方式具有调速范围广、调速精度高、动态响应好等优点，在许多需要精确控制的应用环境中，高压变频器正在发挥着提升工艺控制水平和提高生产效率的显著作用。尤其是具备矢量控制和能量回馈等功能的高性能高压变频器，被广泛应用于如轧钢机、矿井提升机、电气机车牵引系统、船舶驱动等工业用途和高端军事用途，以实现更为复杂的精密电机调速和工艺控制，达到改善生产工艺的目的。
2、产业背景
电动机作为主要的电气设备，在我国电气设备的发展和国民经济建设中发挥着极其重要的作用，然而，电动机又是主要耗电设备，根据国家《电动机调速技术产业化途径与对策的研究》报告，中国发电总量的 66%消耗在电动机上。截至2006 年底，全国电动机装机容量约为 5.8 亿kW，而高压电机约占一半，高压电机中近70%拖动的负载是风机、泵类、压缩机，其中一半适合调速，即有约 10150 万千瓦的高压电机处在浪费运行的状态。按照目前平均每kW 高压变频器约800 元的价格估计，不考虑未来新增高压电机变频调速的需求，高压变频器的潜在市场高达812 亿元我国电动机装机容量仍在不断增加，2007 年底已达 6.22 亿 kW 左右，较 2006 年底 5.8 亿kW的电动机装机容量增长了7.2%。提高效率，挖掘电动机本身的节能潜力势在必行，高压变频调速技术前景广阔。
节能应用还远不是变频调速技术应用的全部，高压变频调速技术还可应用于包括工艺调速、牵引调速和精密调速以及风洞实验等领域。这些领域应用变频调速技术主要是为了满足特定的调速质量或性能控制要求，达到产品制造工艺或调速质量要求给用户带来的效益可能大大超过同时产生
的节能效益。此外，高压变频技术在新能源开发领域如风力发电、太阳能发电等也发挥着十分关键的作用。
根据《变频器世界》联合中国自动化网于2008 年所做的调查，除 61%的用户使用高压变频器的目的是节能外，还有 39%的用户是为了实现工艺调速等其它功能。
由于应用广泛，高压变频器市场需求增长迅速。2006 年至 2008 年，高压变频器市场一直保持了 40% 以上的增长速度，但由于起步较晚，2008 年行业市场规模仍只有 35 亿，市场空间巨大。随着环保问题日益重要和工业生产要求的不断提高，对高压变频器产品的需求会不断加强，高压变频器市场仍有望保持长期高速增长。
2.2 项目实施的必要性
目前，我国高压变频器市场正处于一个高速增长的时期，在电力、冶金、石油化工、供水、水泥、采矿等行业得到了广泛应用。据统计，在过去的几年内中国高压变频器的市场保持着年均 30% 以上的复合增长率，这个速度己经远远超过了近几年 GDP的平均增长水平。高压变频器行业的发展对促进国民经济发展，实现经济增长方式转变，降低单位生产能耗有重大意义。
2.3 项目的可行性
1、公司具有综合成本优势
众所周知，目前全球的许多制造业都在向中国转移，以降低制造成本。公司的高端产品主要竞争对手多为外国公司，他们也在逐步将产品制造向中国转移，以降低其制造成本，但是他们的核心研发团队以及完善的售后服务体系在短期内是无法向中国转移的，其高额的售后服务成本甚至比产品本身的高成本更难以让中国用户接受，而公司将充分发挥本土优势，免费安装调试，并提供一年的免费质量维修，在竞争中保持成本领先地位。
2、已建立业界领先的营销网络体系
公司拥有由销售片区、办事处、代理商组成的销售网络，在全国重要城市还建有用户服务中心，零配件充足，服务及时。在客户跟踪回访、售后响应、对特殊客户的个性化定制服务等方面有明显优势。
3、充足的人才准备
公司拥有一支专业的人才队伍，不仅有自动化研究所一支创新能力强、经验丰富、素质高的产品研发队伍，而且还有一批非常熟悉高压变频领域经营的战略、营销、销售、生产等各方面的专业人才，完全能胜任本项目的实施。
综上所述，本项目的建设是必要的，也是可行的。
第三章市场分析
3.1 国内市场分析
自2005 年以来，我国高压变频器市场一直保持了 40% 以上的增长速度，不过由于起步较晚，根据中国电器工业协会变频器分会的统计（详见下表3.1），目前已经应用的高压变频器仍只有 50 亿元左右，仅占潜在市场数量的6%，结合近两年行业内的订单情况分析，我们认为未来三-五年该行业仍能保持30%以上的高速增长。
高压变频器可以在电力、冶金、石化等多个行业中应用。以电力行业为例。电力行业需要应用变频器的电机主要是厂用电方面与发电机组配套的引风机、送风机、吸尘风机、排粉机、增压风机、凝结泵、循环泵、渣浆泵、锅炉给水泵等，占厂用电损耗的 80%。电力行业的主要用户是五大电力集团和各地方电厂。影响电力行业用户购买决策的因素包括产品可靠性、稳定性、服务、价格、企业规模、品牌等因素。电力行业的各用户使用变频器的的节电效果因各自的实际机组运行环境有所差异，但是总体节电效果非常显著，节电效率一般20%-60%区间。
电力细分行业规模预测：一般而言，30 万kW 火电机组需要配脱硫增压风机 1 个、一次风机2 个、引风机2 个、凝结泵2 个、循环泵2 个、给水泵2 个、排粉风机4 个、灰浆泵2 个、送风机2 个，一共 19 台辅机，总功率为33000 kW 左右。60 万kW 火电机组需要配脱硫增压风机 1 个、一次风机 2 个、引风机 2 个、凝结泵 2 个、循环泵2 个、给水泵2 个、排粉风机4 个、灰浆泵 3 个、送风机2 个，一共20 台辅机，总功率为60000 kW 左右。粗略估计，一般每单位机组需要配变频器 13 台。
目前我国高压大功率变频器的市场渗透率很低，因此电力行业存量市场规模巨大。2006 年，我国发电装机容量达到6.22 亿kW，其中火电装机4.84 亿kW，总装机超过百万的电厂容量为 2.33 亿 kW。根据中国电力联
合会2007 年发布的数据，火电单位机组容量在 30 万 kW 以上的机组有635 台，可应用高压大功率变频器约 8255 台。总装机容量低于百万的电厂多数是单位机组容量在30 万kW 以下的机组，因此粗略估计其余的2.51 亿kW 火电装机，应为单位容量 30 万kW 机组 831 台，可应用高压大功率变频器 10803 台。因此电力行业总共需求量为 19058 台。
30 万kW 电厂使用的变频器功率范围多在1000-5000kW 之间，30 万kW 以上机组功率级别更大，按照平均每台 120 万元人民币估算，电力行业高压变频器潜在的存量市场规模约为229 亿元。 3.4 项目的市场竞争能力和策略
3.1.1 项目的市场竞争能力
本项目的市场竞争优势，主要表现在如下几个方面：
1、公司是高压变频器国家标准的主要参与制定与支持单位之一，研发技术实力较强，公司技术团队成员均有丰富的行业经验，产品的实用化设计技术领先。
2、公司重视产品品质，拥有严格的工作流程和物流控制管理系统，对所有进厂的原材料进行严格的质量控制；配备了先进的生产、检测设备，同时对生产用的检验、测量设备等，由专职人员进行管理，遵循或参照国家相关的标准制定检定规程，并定期送至有检定资格的相关单位进行检定或自行实施比对校准。
3、战略合作伙伴
指中国科学院自动化研究所的合作，及与长期性的重大客户、较有实力的工程总承包商和以贴牌方式销售的重要渠道商的合作，努力建立战略性根据地。目前在这些方面均已取得许多进展并签署了多项合作协议。
3.1.2、在广告促销方面的策略：
设立专门的营销办公室强化有效的专业广告、展会、公关联络、交流推广、互联网营销、接待、示范工程宣传等营销工作，及时调整营销策略，通过摸索与积累，实现用较少的资源形成较大的市场辐射力。
销售宣传材料、文件模板及范本、素材资料库、客户查询工具、培训学习工具等，通过各专案小组的工作得到有效充实，其它物资装备正逐步改善。
3.1.3、在建立良好销售队伍方面的策略：
创建较为团结和充满创业精神的团队，重视人员的养成、分工、激励与约束机制，发展学习型组织机制，增强对人才的吸引力，为优秀人才提供更良好的舞台。
3.1.4、在产品销售价格方面的策略：
起步阶段机动灵活的销售政策及策略，价格机制较为灵活，以市场占有率为诉求目标。
3.1.5、产品售后服务方面的策略：
注重品质与诚信、客户至上的服务理念及工作作风，建立了良好的售后服务队伍，与客户保持经常交流，解决实际问题，做到以客户为本。
3.1.6、为保证销售策略具体实施的有效性：
公司首先重视招募优秀的销售人员加入市场团队；其次加强对销售人员的培训和培养，定期进行关于销售技能和执行力方面的培训工作；同时加强销售对外宣传工作，完善公司网站和销售宣传资料，并定期对销售工作进行业绩考核，确保销售策略得到有效的贯彻和实施。
3.1.7、对销售队伍采取的激励机制：
公司对销售队伍实施绩效管理，销售业绩与个人回报密切挂钩，对销售工作阶段性的指标考核，在绩效考核中引入淘汰机制，确保销售队伍的战斗力。
综上所述，本项目具有较强的市场竞争力以及明确的市场竞争策略。
第四章产品方案和生产规模
4.1 产品概述
本项目的核心产品是高压变频器，包括6kV、10kV 两个电压等级，适配电机功率250~12500kW，产品主要由变压器柜、功率单元柜、控制系统组成。目前产品系列分为：通用高压变频器系列（HIVERT-Y系列）、同步高压变频系列（HIVERT-T 系列）、异步矢量控制系列（HIVERT-YVF 系列）、同步矢控制系列（HIVERT-TVF系列）。
4.1.1 产品定义与特点
高压变频器可实现对各类高压电动机驱动的风机、水泵、空气压缩机等负载的调速、节能、软启动和智能控制，产品广泛应用于火力发电、冶金、采油采矿、化工、城市供水、水泥、造纸、制药等领域，综合效益十分显著。
4.1.2 产品价值与功能实现
目前普通高压变频器的市场价约为800 元/kW，公司的高压变频器已进入定制时代，可根据用户的不同需求定制不同的功率，产品基本功能如下： AVR 电压自动调整功能
变频器根据电压反馈，自动调节输出电压，使其不受电网电压和负载变化的影响，保护电机免受因长期电压过高而导致的绝缘损伤或磁密过高而引起的铁芯过度发热。
PID 功能
内臵全数字PID，可根据用户要求进行闭环控制，实现恒压、恒流运行限流功能。当变频器输出电流超过设定值，变频器将自动限制电流输出
避免变频器在加减速过程中或因负载突然变化而引起的过流保护，最大限度减少停机次数。
自诊断功能
HIVERT 变频器具有完善的自我诊断能力，在线监控系统状态。故障发生时，变频器自动采取相应保护措施，并保存故障发生的时间、原因、故障点，可帮助维护人员迅速找到故障原因，排除故障。
瞬时停电跟踪功能
电网瞬时停电时，变频器控制电机处于发电状态，维持减速运转，若电网恢复正常，变频器立即回复至原运行状态。
4.2 产品开发策略
4.2.1 项目目标市场
本项目的高压变频器以高耗能行业为主要目标市场，具体划分为以下几个行业
（1）电力；
（2）石化；
（3）冶金；
（4 ）矿山；
（5）水泥；
（6）自来水；
（7）其它。
本项目按照重点行业重点发展的基本原则，分期分批地拓展主要目标细分市场。
4.2.2 产品开发策略
1、核心策略
（1）深挖客户需求，形成系统解决方案，提升产品价值；
（2）坚持产品创新，实现产品的差异化，占领细分市场。
2、具体策略
（1）大力扩充产能，实现规模效应，实现总成本领先，提供满足用户需求且具有综合性价比的产品；
（2）利用现有行业市场资源优势，进一步开发俄罗斯市场，并着手开发印度、巴西、中东等第三世界国际市场，快速提升市场占有率；
（3）产品和技术向高性能化、智能化、全数字控制、系统化和绿色化（无谐波公害）方向进一步发展，以超过用户期望值的全方位服务打造高压变频器服务第一品牌；
（4）维护优势行业市场资源，逐步进入交通等应用领域，积极开发高端变频器国际市场。
第五章原辅材料和基础配套
5.1 主要原材料供应
高压变频器产品所使用的主要原材料为变频器产品通用材料，包括：主变压器部件、电子元器件、结构件等。
1、主变压器部件
主变压器为产品中重要部件，供应商均为国内较知名的企业，同时也为其他变频器厂家供货，此类供应商在产品设计、服务等方面有着丰富的经验，工艺技术成熟，供货及质量有保障，同时价格具有较强的竞争力。针对我们订单式生产特点，除主供应商外，我们也同时拥有其它备选供应商，有效的缓解了订单周期短以及生产柔性带来的一些问题。
2、电子元器件
主要的电子元器件包括：IGBT、电解电容、可控硅、整流桥、可控硅及驱动片等。
这类重要器件均以进口器件为主，且为国际知名品牌，目前我们选择的供应商均为国内的授权代理商，供货渠道有保障，质量可靠，服务及时。但是这类材料一般货期较长，针对此情况我们也制定了相应的措施：1）、结合采购周期和产能等因素制定了合理的安全库存量；
2）、要求供应商备货，按照我司要求分期分批到货，同时有效的缓解了我们场地及资金等方面的压力；
3）、针对上述物料我们均有至少两家以上的供货渠道，在确保供应的同时也有效的控制了我们的成本。
3、结构件：结构件采用冷轧钢板、铜板、覆铝锌板、环氧板、工程塑料等材料，这些材料本地及周边河北地区供给充分，加工配套能力强，对于工程塑料件等需开模生产，模具属于我司所有。
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
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/c34213612.html,/
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。
矢量变频器系统在混合动力电动汽车中的应用 1 引言 混合动力电动汽车是指以蓄电池组作为动力源，用电动机和发动机驱动车轮行驶。电动机不排放有害气体并且和发动机混合驱动可以大大减少有害气体的排放量。目前城市大气污染总量的半数以上来自燃油汽车尾气,从大气环保出发，自20世纪60年代起，日、美、欧等发达国家争相开展混合动力电动汽车的研究开发工作。我国也已与20世纪80年代开始，以电力电子为基础的电气传动技术的进步，为混合动力电动汽车的开展提供了先进的物质基础；机电一体化技术的兴起与发展，为燃油汽车这一典型的机械产品向机电一体化方向演变提供了十分丰富的技术经验。混合动力电动汽车的机电一体化配置模式，控制方法，还处在百花齐放的阶段，既不成熟，也未定型。为了保证混合动力电动汽车和谐有序发展，国家已创造了一个良好的政策环境、市场环境和消费环境,因为发展混合动力电动汽车对节约能源、缓解环境污染具有重要意义,并且汽车工业是耗油大户，目前我国汽车工业的耗油量占石油消耗的1/4。2004年，我国产油1.7亿吨，进口突破1亿吨，石油消耗量占世界石油消耗量近20％，但GDP只占世界GDP的4％，在这种情况下，发展取代燃油型交通工具的混合动力电动汽车对我国经济和社会的可持续发展至关重要。另外，汽车业的发展给环境保护带来比较大的压力，混合动力电动汽车废气排量少之又少，噪音污染很小，发展混合动力电动汽车可大大减轻环境污染方面的压力。普传PI7000矢量控制变频器已成功应用到混合动力环保、节能型电动汽车系统中，已通过长期的各种试验与检验，现已在澳门的公路上稳定行驶,达到了环保、节能的效果。 2 混合动力电动汽车的传动系统 汽车是一种在陆地露天运行、结构紧凑、具有车载能源的走行机械，工矿复杂。既要能适应高速飞驰、又要能频繁起制动、上下坡快速超车紧急刹车；既要能适应雪天、雨天、盛夏严冬、雪后洒盐等恶劣天气条件，又要能承受道路的颠簸振动，还要保证司乘人员的舒适与安全。混合动力电动汽车的核心，是要用变频器控制电动机的系统取代其机械推进系统，用电池代替汽油作为车载能源，在实现零排放或少排放的前提下，满足燃油汽车各项性能、价格指标的要求。据此可将混合动力电动汽车传动系统归纳为以下几点：（1）基速以下大转矩以适应快速起动、加速、负荷爬坡、频繁起停等要求，基速以上小转矩、恒功率、调速范围宽以适应最高车速和公路飞驰超车等要求，上述要求可通过PI7000矢量变频器功能参数的简单设置即可实现. （2）整个转矩/转速运行范围内的效率最优化，以谋求电池一次充电后的续驰距离尽可能长。一辆燃油汽车带50kg汽油约可行驶700km，如改装为带400kg铅酸电池的混合动力电动汽车，则只能行驶100km。最近报导，采用最新研制的燃料电池可达到450km。开发比能量更高的新型电池是最根本的解决办法，但降低电气传动系统的损耗也是重要的一环，使用PI7000矢量变频器控制电动机，可达到高效节油、节能。（3）电动机及电控装置结构坚固、体积小、重量轻、免维修或少维修、抗颠簸振动.PI7000矢量变频器将PLC及信号装置等集成到一体。 （4）操纵性能符合司机驾驶习惯,运行平稳、乘坐舒适，电气系统换效保障措施完善。比如，当电压命令信号线、电流反馈或速度传感器线断或短路时，可能引起振幅达正负最大输出转矩的振荡。必须具备能及时发现此类事故的措施，并在一旦发现事故时，立刻切断电动机的电源. PI7000矢量变频器和PLC配合使用，具有快速的过流、过载、过压、PG线断等多种保护功能，一旦保护立即停止输出电压，司机按复位按钮即可复位恢复正常工作状态，司机可通过触摸屏非常直观地监视电池电量、运行转速、工作电流等,司机也可通过触摸屏查询故障时的电流、频率、电压及故障时的状态等，操作及排除故障方便快捷。 3 混合动力电动汽车的系统结构图及其工作原理
矢量变频器与编码器PG接线 矢量变频器与编码器PG之间的连接方式，必须与编码器pg的型号相对应。一般而言，编码器PG型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种，其信号的传递方式必须考虑到变频器PG卡的接口，因此选择合适的PG卡型号或者设置合理的跳线至关重要。前者的典型代表是安川vs g7变频器，后者的典型代表为艾默生td3000变频器。 以安川vs g7变频器为例，其用于带速度传感器矢量控制方式安装的pg卡类型主要有两种: （1）PG－b2卡，含a/b相脉冲输入，对应补码输出，如图1所示。 图1PG－b2卡与编码器接线图 （2） PG－x2卡，含a/b/z相脉冲输入，对应线驱动，如图2所示。 图2PG－x2卡与编码器接线图 艾默生td3000变频器的PG卡是统一配置的，最高输入频率为120khz，它与不同的编码器PG接线时，只需注意接线方式和跳线cn4。当跳线cn4位于di侧时，可以选择编码器信号由a+、a－、b＋、b－差动输出（如图3所示）或者a＋、b＋推挽输出（如图5所示）;当跳线cn4位于oci侧时，可以选择编码器信号由a－、b－开路集电极输出（如图4所示）。 图3差动输出编码器接线图 图4集电极开路输出编码器（加上虚线为电压型输出编码器）接线图 在变频器的参数组中对于编码器PG都有比较严格的定义，这些定义包括: （1）编码器PG每转脉冲数。此参数可以查看编码器本身的技术指标，单位为p/r。 （2）编码器PG方向选择。如果变频器pg卡与编码器PG接线次序代表的方向，和变频器与电动机连接次序代表的方向匹配，设定值应为正向，否则为反向。必须注意当方向选择错误时，变频器将无法加速到你所需要的频率，并报过流故障或编码器反向故障。更改此参数可方便地调整接线方向的对应关系，而无须重新接线。 图5推挽输出编码器接线图
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
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
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
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
矢量变频器的原理 矢量控制技术通过坐标变换，将三相系统等效变换为M－T两相系统，将交流电机定子电流矢量分解成两个直流分量（即磁通分量和转矩分量），从而达到分别控制交流电动机的磁通和转矩的目的，因而可获得与直流调速系统同样好的控制效果。 矢量变频器技术是基于DQ轴理论而产生的，它的基本思路是把电机的电流分解为D轴电流和Q轴电流，其中D 轴电流是励磁电流，Q轴电流是力矩电流，这样就可以把交流电机的励磁电流和力矩电流分开控制，使得交流电机具有和直流电机相似的控制特性，是为交流电机设计的一种理想的控制理论，大大提高了交流电机的控制特性。不过目前这种控制理论已经不仅仅应用在交流异步电动机上了，直流变频电动机（BLDC，也就是永磁同步电动机）也大量使用该控制理论。 矢量变频器的功能 矢量与向量是数学上矢量（向量）分析的一种方法或概念，两者是同一概念，只是叫法不同，简单的定义是指既具有大小又具有方向的量。 矢量是我们（大陆）的说法，向量的说法一般是港台地区的文献是用的。意义和“布什”和“布希”的意思大致一样。矢量控制主要是一种电机模型解耦的概念。 在电气领域主要用于分析交流电量，如电机分析，等，在变频器中的应用即基于电机分析的理论进行变频控制的，称为矢量控制型变频器，实现的方法不是唯一的，但数学模型基本一致。 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/c34213612.html,/
西门子标准变频器控制方法描述
第一节速度矢量控制（MM440） 在矢量控制中，速度控制器影响系统的动态特性。特别是恒转矩负载，速度闭环控制有利于改善系统的运动精度和跟随性能。在矢量控制过程中，速度控制器的配置是重要的环节。 根据速度控制器的反馈信号来源，可以将速度矢量控制分为带传感器的矢量控制(VC)与无传感器的矢量控制(SLVC)两种。 编码器的反馈信号(VC)：P1300=20 观测器模型的反馈信号(SLVC)：P1300=21 在快速调试和电机参数优化的过程中，变频器会根据负载参数自动辨识系统模型，建立模型观测器，在没有传感器的情况下，系统也会根据输出电流来计算当前速度，作为速度反馈来构成速度闭环。 速度控制器的设定方式（P1460,P1462,P1470,P1472） 手动调节 可根据经验对速度控制器的比例与积分参数进行整定 PID自整定 设定参数：P1400 当P1400.0=1,使能速度控制器的增益自适应功能，即根据系统偏差的 大小来自动调节比例增益系数Kp。在弱磁区，增益系数随磁通的降低 而减小。 当P1400.1=1,速度控制器的积分被冻结，只有比例增益，即对开环运 行的电动机加上滑差补偿。 优化方式自整定 通过设置P1960=1,变频器会自动对速度控制器的各参数进行整定。
第二节 转矩控制（MM440） 矢量控制分为速度矢量控制与转矩矢量控制，转矩控制与速度矢量控制的主要区别是闭环调节是基于转矩物理量进行运算的。在某些特殊的场合，系统对
变频器输出转矩的要求比较严格。因此在MM440变频器中又实现了转矩设置功能。同速度矢量控制一样，转矩控制也分为无传感器矢量控制和带传感器的矢量控制。 在无传感器的转矩控制过程中，系统根据观测器模型来计算当前频率，与加速度转矩控制输出频率进行预算后，反馈到调制器。 带传感器的转矩控制，将编码器测得的信号与观测器模型进行运算后直接反馈到调制器。 一速度控制与转矩控制的切换 通过设置P1501=1,或者P1501=722.X来实现速度控制到转矩控制的切换。 二转矩的设定 通过P1500来选择转矩设定源或者直接在P1503中设定相应转矩值。 三附加转矩设定值 注：在速度控制与转矩控制中都可以选择转矩作为附加设定值。
变频器矢量控制原理、应用及要求 早在上世纪七十年代就有工程师提出了矢量控制理论，解决了交流电机转矩控制的问题。但对于变频器矢量控制原理是什么，很多人就不知道了，下面环球自动化网小编就为大家带来变频器矢量控制原理及应用详细分析。变频器矢量控制原理：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。矢量控制变频调速的具体步骤：1)将交流电机等效为直流电机：将交流电机的三相定子电流ia、ib、ic通过三相-二相变换转换为静止坐标系下的交流电流ia1、ib1;2)对速度、磁场两个分量进行独立控制：将静止坐标系下的交流电流ia1、ib1通过磁场定向旋转变换转换为旋转坐标系下的直流电流im1、it1，其中，im1即等效为直流电动机的励磁电流，it1即等效为与转矩成正比的电枢电流;3)对直流电机进行变频调速控
制：根据直流电动机的控制方法求得直流电动机的控制量;4)坐标反变换还原为对交流电机的控制：根据上述一二步骤的坐标变换进行相应的坐标反变换，将直流电流转换为交流电流，再转换为三相定子电流以完成对交流电动机的矢量控制。变频器矢量控制实现：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变频器矢量控制模式要求：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。如：根据变频器的容量应选配11 kW的电动机，使用矢量控制时，电动机的容量可是11 kW或7.5 kW，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30 m以内。如果超过30 m，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。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
AC80矢量型变频器在卷扬机上的应用 关键字：卷扬机绞车提升机伟创电气 AC80矢量型变频器 一、前言 卷扬机又叫绞车，由人力或机械动力驱动 卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。垂直 提升、水平或倾斜拽引重物的简单起重机械。 分手动和电动两种。 电动卷扬机由电动机、联轴节、制动器、 齿轮箱和卷筒组成，共同安装在机架上。对于 起升度高和装卸量大，工作繁忙的情况下，要 求调速性能好，特别要空钩能快速下降。对安 装就位或敏感的物料，要能以微动速度下降。 卷扬机包括，电动卷扬机，建筑卷扬机， 微型卷扬机主要产品有：JM电控慢速大吨位卷扬机、JM电控慢速卷扬机、JK电控高速卷扬机、JKL手控快速溜放卷扬机、2JKL手控双快溜放卷扬机、电控手控两用卷扬机、JT调速卷扬机等，仅能在地上使用，可以通过修改用于船上。它以电动机为动力，经弹性联轴节，三级封闭式齿轮减速箱，牙嵌式联轴节驱动卷筒，采用电磁制动。卷扬机产品通用性高、结构紧凑、体积小、重量轻、起重大、使用转移方便，被广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖，还可作现代化电控自动作业线的配套设备。 二、传统卷扬机的控制方式 卷扬提升机的工作特点是：启动速度慢，转矩大，加速平滑，停车平稳、准确。传统的调速方法是：采用绕线转子异步电动机，通过集电环和碳刷在转子回路中串入若干段电阻，由接触器控制接入电阻的多少来控制转速。 但存在以下缺点： （1）串联电阻调速，其调速变化呈跳跃状，使得减速机齿轮、天轮、中轮、料车与斜桥导轨之间，在加减速运行阶段均受到冲击力的作用，设备易损坏，钢丝绳易疲劳，导致维修量大，检修费用增加。 （2）串联电阻调速范围小，使得料车速度呈突变，减速后停车时仍有较高转速，对制动器和限位开关的调整精度要求高，且容易发生越位及掉道事故而影响生产。 （3）串联电阻调速，使得料车起动及减速时，大部分电能消耗在电阻器上；当电动机在电压下降时，力矩下降，转差率增大，严重时，料车无法启动，易于产生事故。 （4）能耗高，低速机械特性软。因为转速的降低是通过转子外接电阻消耗能量来实现的，并且转速越低，机械特性越软，消耗在电阻中能量比例越大，极不经济，而且电网电压的高低对速度影响很大。 附表：转子串电阻调速与变频调速的比较
变频器中常用的控制方式 1，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频率控制方式在输出特性方面能得到很大的改善。但是，这种控制方式属于闭环控制方式，需要在电动机上安装速度传感器，因此，应用范围受到限制。 无速度传感器矢量控制是通过坐标变换处理分别对励磁电流和转矩电流进行控制，然后通过控制电动机定子绕组上的电压、电流辨识转速以达到控制励磁电流和转矩电流的目的。这种控制方式调速范围宽，启动转矩大，工作可靠，操作方便，但计算比较复杂，一般需要专门的处理器来进行计算，因此，实时性不是太理想，控制精度受到计算精度的影响。 (4) 直接转矩控制
AB 变频器矢量控制技术及应用 摘要：FORCE 技术是指磁场定向控制，其可以独立控制电机的磁 通量和转矩电流来实现精确的转矩和速度，它采用专利型的频宽的电流调节技术，加上自适应的控制器可以对电动机的磁通量和转矩进行分离和控制，可作到调速范围1000：1，调节精度0.001%。 关键词：磁场定向控制自整定参数设置 目前在高性能的交流调速领域主要有矢量控制和直接转矩控制 两种。对于直接转矩控制来说，其基本思想是在准确观测定子磁链的空间位置和大小并保持其幅值基本恒定以及准确计算负载转矩的条件下，通过控制电机的瞬时输入电压来控制电机定子磁链的瞬时旋转速度，来改变它对转子的瞬时转差率，达到直接控制电机输出的目的。而矢量控制以FORCE 技术为代表，是指磁场定向控制，其可以独立控制电机的磁通量和转矩电流来实现精确的转矩和速度，它采用专利型的频宽的电流调节技术，加上自适应的控制器可以对电动机的磁通量和转矩进行分离和控制，可作到调速范围1000：1，调节精度0。001%，转矩调整率2%，真正无与伦比。性能远超过直流调速器。 现在不同品牌变频器采用控制方式各不相同，以AB 为代表的 为 FORCE 技术矢量控制，而ABB 为DTC 直接转矩控制。 本文主要阐述AB 的FORCE 矢量控制方式下电机的自学习功能及其 变频器模拟量给定频率的相关参数的应用设定 AB 变频器的矢量控制分为SENSORLESS 和FORCE 两种：
SENSORLESS 无速度反馈矢量控制是通过对电流检测来模拟速度量，从而确定在该速度下的转距电流和磁通电流，作到自动的转矩补偿。这种技术是建立在电机模型基础上的。具有自动测定电机感抗和阻抗的功能。它的转矩补偿精度不够高。 要实现矢量控制功能，必须根据电动机自身的参数进行一系列等 效变换的计算。而进行计算的最基本条件，是必须尽可能多地了解电动机的各项数据。因此，把电动机铭牌上的额定数据以及定、转子的参数输入给变频器，就是实现矢量控制的必要条件。 一、自动检测功能 进行矢量控制时，所需数据中的相当部分，一般用户是很难得到的。这给矢量控制的应用带来了困难。对此，当代的许多变频器都已经配置了自动检测电动机参数的功能。但检测的具体方法，各种变频器不尽相同。 自动检测功能的英语名称是auto-tuning, 故有的变频器直译为 “自动调谐”功能, 也有的称之为“自学习”功能。 二、自动检测方法举例 以AB 变频器PowerFlex 700S 为例，其相关步骤如下： 1、电动机数据 1）从HIM 上的主菜单进入Start-up,如果上次的Start-up 没有完成，选择Start Over 2)现在变频器询问你是否要仿照PowerFlex 700 变频器的Start-up。选择否后点击确定。
三晶S350矢量变频器在包装机上的运用(doc 10页)
更多企业学院： 《中小企业管理全能版》183套讲座+89700份资料 《总经理、高层管理》49套讲座+16388份资料 《中层管理学院》46套讲座+6020份资料 《国学智慧、易经》46套讲座 《人力资源学院》56套讲座+27123份资料 《各阶段员工培训学院》77套讲座+ 324份资料 《员工管理企业学院》67套讲座+ 8720份资料 《工厂生产管理学院》52套讲座+ 13920份资料 《财务管理学院》53套讲座+ 17945份资料 《销售经理学院》56套讲座+ 14350份资料 《销售人员培训学院》72套讲座+ 4879份资料 三晶S350矢量变频器在包装机上的应用 S350系列是新一代高性能矢量变频器，有如下特点： ■采用最新高速电机控制专用芯片DSP，确保矢量控制快速响应 ■硬件电路模块化设计，确保电路稳定高效运行
■外观设计结合欧洲汽车设计理念，线条流畅，外形美观 ■结构采用独立风道设计，风扇可自由拆卸，散热性好 ■无PG矢量控制、有PG矢量控制、转矩控制、V/F控制均可选择 ■强大的输入输出多功能可编程端子，调速脉冲输入，两路模拟量输出 ■独特的“挖土机”自适应控制特性，对运行期间电机转矩上限自动限制，有效抑制过流频繁跳闸■宽电压输入，输出电压自动稳压（AVR），瞬间掉电不停机，适应能力更强 ■内置先进的PID 算法，响应快、适应性强、调试简单；16 段速控制，简易PLC 实现定时、定速、定向等多功能逻辑控制，多种灵活的控制方式以满足各种不同复杂工况要求 ■内置国际标准的MODBUS RTU ASCII 通讯协议，用户可通过PC/PLC控制上位机等实现变频器4 85通讯组网集中控制 包装机 简单来说，包装机就是把产品包装起来机器，起着保护，美观的作用。包装机主要分2个方面: 1。流水线式整体生产包装。2。产品外围包装设备。
AC80矢量型变频器替代力矩电机应用 一、前言 力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。这种电机的轴 不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。力矩电机包括：直流力矩电机、 交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。 力矩电机的构造原理：当负载增加时，电动机的转速能自动的随之降低， 而输出力矩增加，保持与负载平衡。力矩电机的堵转转矩高，堵转电流小，能 承受一定时间的堵转运行。由于转子电压高，损耗大，所产生的热量也大，特 别在低速运行和堵转时更为严重，因此，电机在后端盖上装有独立的轴流或离 心式风机（输出力矩较小100机座号及以下除外），作强迫通风冷却，力矩电 机配以可控硅控制装置，可进行调压调速，调速范围可达1:4，转速变化率≤10%。 力矩电机的特性使其适用于卷绕、开卷、堵转和调速等场合及其它用途，被广 泛应用于纺织、电线电缆、金属加工、造纸、橡胶、塑料以及印刷机械等工业 领域。 二、伟创AC80矢量型变频器替代力矩电机应用方案 伟创AC80矢量型变频器替代力矩电机应用方案是：使用 AC80矢量型变频器加普通三相异步电动机，取代力矩电机和力 矩电机控制器。方案实施简单，成本低、无需后续维护工作， 且可靠性和控制精度比原方案有了很大的提高。 伟创AC80矢量型变频器采用全球领先的矢量控制算法，把 电机定子电流按坐标变换分解为转矩电流分量和励磁电流分量， 从而实现精确的转矩控制。与V/F 控制算法相比具有低频力矩 特性好，动态响应特性好，速度控制精度高等优点。 伟创AC80矢量型变频器标配转矩控制功能，通过精确的矢 量解耦运算，独立的电流环实现转矩控制。支持转矩控制和速度控制在线切换，转矩控制精度达到±5%，转矩响应速度小于20ms 。转矩给定方式可选数字给定和模拟量给定。 转矩控制图如下： 为确保替换力矩电机的效果良好，请注意：