VFFV转换在工业控制中的应用
- 格式:doc
- 大小:25.00 KB
- 文档页数:3
收稿日期:2001-02-23作者简介:方中奇(1964-),男,江苏苏州人,大学本科,工程师,主要从事广电信号的传输及光通讯工作。
基础自动化Basic Automation Feb.2002Vol.9,No.12002年2月第9卷第1期文章编号:100523662(2002)0120061202采用V/F 和F/V 转换实现模拟量的隔离方中奇,周惠敏(吴县广播电视局网络中心,江苏吴县 215128)摘 要:介绍采用电压2频率2电压转换实现模拟量隔离的方法,给出了LM331的应用实例及技术指标,该电路可实现现场信号与测量电路的隔离和相邻输入通道间的隔离。
关 键 词:电压频率转换;模数转换;信号隔离中图分类号:TP 353 文献标识码:B1 引 言在控制和测量系统中,电量或非电量输入通过传感器和前置电路接入后续电路处理,在数字系统中,一般为AD 转换器件。
由于外部信号通常来自于不同的对象,对于高共模电压下的低电平信号必须采取相应措施完成信号的转换和隔离。
采用V/F 转换和光电隔离将模拟输入转换为频率信号处理是模拟信号转换和隔离的一种有效的方法。
测量电路可以多种方式实现模拟量测量,应用A/F 变换电路也可直接测量频率或周期。
实现V/F 和F/V 转换有多款单片集成电路可完成,其中NS 公司的LM331具有简单的外围电路,较高的性能价格比,可单电源供电,低功耗等优点。
本文介绍采用LM331实现的模拟输入隔离模块的设计。
2 电路特点LM331适宜应用于多种场合,当用作电压频率转换时,其输出为频率正比于输入电压的脉冲串,该脉冲可通过简单的光电耦合实现输入输出隔离克服高共模电平。
此外LM331采用的温度补偿电路能提供在整个工作温度范围内的转换精度保证。
其主要特征包括:①最大线性度:0.01%。
②双电源或单电源供电,5~40V 。
③温度稳定性50ppm/℃。
④低功耗5V 供电时15mW 。
⑤宽动态范围:在10kHz 满刻度输出时最小100dB 。
NC HVVF高压变频器在长岭石化的应用1 引言在高压变频领域,国产变频器经过多年的发展,已经在市场上站稳了脚跟,在国内市场占据了较大份额。
国内市场电压等级以6kV、10kV 居多,电压源型单元级联结构的高压变频器具有其独特的优势。
目前,在炼油生产装置中,高压机泵的驱动电机大多采用工频直接驱动的方式,机泵的设计选型一般裕量都比较大,通常采用节流调节的方案,消耗的电能在整个生产中所占比重较大,具有较大的节能空间,为了降低运营成本,有必要采用高效、节能的运行调节方案。
本文主要介绍上海能传电气有限公司的NC HVVF系列高压变频器在中国石油化工股份有限公司长岭分公司100万吨/年催化柴油加氢转化装置进料泵的应用情况。
图1:长岭石化厂区图2 公司简介能科科技股份有限公司总部位于北京,是上交所主板上市公司,股票代码603859。
上海能传电气有限公司是能科科技股份有限公司的控股子公司。
公司专业从事高压变频调速装置、低压工程型变频器、岸电电源、有源滤波器、静止无功发生器等电力电子产品的生产、研发、销售和服务。
3NC HVVF系列高压变频器简介NCHVVF系列高压变频器是上海能传电气有限公司推出的高性能高可靠性传动产品。
采用电压源型单元级联的拓扑结构,具有超强的抗电网波动能力、输入输出谐波低、低电压穿越、电机参数自测定和在线辨识、高性能矢量控制算法、变频软起、软停及无扰动工/变频切换等功能,另外VSV专利技术,功率单元自动旁路功能可选。
NC HVVF系列高压变频器采用高-高结构,输出无需任何升压装置,完全满足稳定性、可靠性要求高的应用场合。
具有如下特点:1)单元串联多电平结构,多脉冲整流,多电平输出,输入输出谐波符合并优于IEEE519-1992及GB/T14549-93标准对电压失真和电流失真最严格的要求;2)无速度传感器矢量控制,带电机参数自测定功能;3)主控平台系统硬件采用基于DSP+FPGA+ARM的三核控制系统平台,高性能,高可靠性,超强运算能力;4)内置PLC,可扩展输入输出,内含工艺量PID闭环控制功能;5)故障自动复位功能,转速跟踪再启动功能;6)控制系统和功率单元开机自检及运行过程实时检测;7)标配支持Ethernet、Modbus、CAN、Profibus等多种总线协议,可实现与大部分自动化网络通讯的连接;8)共振频率回避功能,三组临界速度可设;9)功率单元采用光纤信号传输,抗干扰能力强;10)整套系统在出厂前进行72小时满载测试;11)变频器对输出电缆长度无任何要求,电机不会受到共模电压和du/dt的影响;12)可驱动异步电机和同步电机;13)具有安全完整性(SIL)认证和CE认证。
vf控制原理
VF控制原理。
VF控制原理是指变频器控制系统中的一种控制方式,通过改变电机的供电频率和电压来实现对电机的精确控制。
在工业自动化领域,VF控制原理被广泛应用于各种电机驱动系统中,能够有效提高设备的运行效率和精度。
首先,VF控制原理的核心在于变频器。
变频器是一种能够根据需要改变输出电压和频率的电力调节设备,通过变频器可以实现对电机的精确控制。
在VF控制原理中,变频器会根据电机的负载情况和运行需求,动态调整输出电压和频率,从而实现对电机的精准控制。
其次,VF控制原理可以实现对电机的无级调速。
传统的电机调速系统往往采用机械变速或者多级变压调速,这种方式存在调速精度低、能耗高、噪音大等问题。
而采用VF控制原理,可以实现对电机的无级调速,调速范围广,调速精度高,能够满足不同工况下对电机运行速度的要求。
此外,VF控制原理还具有能耗低、运行平稳、维护成本低等优点。
由于采用VF控制原理可以根据实际负载情况动态调整电机的运行参数,因此能够有效降低电机的能耗。
同时,VF控制原理可以实现电机的平稳启动和停止,减少了电机在启动和停止过程中的冲击和损耗,延长了电机的使用寿命。
此外,VF控制原理还可以实现对电机的远程监控和故障诊断,能够及时发现并排除电机运行中的问题,降低了维护成本。
综上所述,VF控制原理是一种先进的电机控制方式,具有精准控制、无级调速、能耗低、运行平稳、维护成本低等优点。
在工业自动化领域得到了广泛应用,为提高设备的运行效率和精度发挥了重要作用。
随着科技的不断发展,VF控制原理将会在更多领域得到应用,为电机控制技术的进步和发展做出贡献。
V/F,F/V模块在调速系统中的应用
鲁钢芦
【期刊名称】《电气自动化》
【年(卷),期】1992(000)003
【总页数】2页(P65-66)
【作者】鲁钢芦
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TM921.5
【相关文献】
1.应用IGCT模块的矿井提升机变频调速系统 [J], 兰云;张立
2.PWM SG1525模块在直流调速系统的应用 [J], 苏开才;毛宗源
3.智能功率模块和DSP在变频调速系统中的应用 [J], 陶伟宜;杜军红
4.UAA4002模块在SRD调速系统中的应用 [J], 栾元恒;徐国林;潘国先
5.高压大功率串级调速系统中升压斩波电路的模块化设计 [J], 毕天昊
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
vf控制原理VF控制原理。
VF控制是一种变频调速控制技术,通过改变电机的供电频率来实现对电机转速的调节。
在工业生产中,电机的运行状态对生产效率和能源消耗有着重要的影响,而VF控制技术的应用可以有效地提高电机的运行效率,实现能源节约和生产成本的降低。
首先,我们来了解一下VF控制的原理。
在传统的恒频供电方式下,电机的转速是固定的,无法根据实际需要进行调节。
而采用VF控制技术后,可以通过改变电机的供电频率来实现对电机转速的调节,从而满足不同工况下的运行需求。
VF控制技术的核心在于变频器,它可以实现对电源频率进行调节,并通过控制电机的供电频率来实现对电机转速的精准控制。
在VF控制系统中,变频器是起到关键作用的设备。
它可以将交流电源转换成可调的频率和电压输出,从而实现对电机的精准控制。
变频器内部包含了整流器、滤波器、逆变器等多个电子元件,通过这些元件的协同工作,可以实现对电源频率和电压的精确调节。
通过调节变频器的输出频率和电压,可以实现对电机转速的精准控制,从而满足不同工况下的运行需求。
除了变频器,VF控制系统中还包括了传感器、控制器等多个部件。
传感器可以实时监测电机的运行状态,将监测到的数据传输给控制器,控制器根据传感器的数据对变频器进行调节,从而实现对电机转速的精准控制。
通过这些部件的协同工作,VF控制系统可以实现对电机的精准控制,从而满足不同工况下的运行需求。
VF控制技术的应用可以带来许多好处。
首先,它可以实现对电机转速的精准控制,从而满足不同工况下的运行需求。
其次,它可以提高电机的运行效率,减少能源消耗,实现能源节约和生产成本的降低。
此外,VF控制技术还可以减少电机的启动冲击,延长电机的使用寿命,提高设备的可靠性和稳定性。
总之,VF控制技术是一种先进的电机调速控制技术,通过改变电机的供电频率来实现对电机转速的调节。
它可以提高电机的运行效率,实现能源节约和生产成本的降低,对于工业生产具有重要的意义。
引言概述:本文旨在分享关于vf(Virtual Factory)的个人心得体会。
vf是一种虚拟工厂的概念,通过将现实世界中的工厂过程转化为数字模型,在计算机中模拟、演示并优化现实生产过程。
vf辅助企业实现数字化转型,提高生产效率、降低成本,并且能够为决策提供有力支持。
本文将从多个角度对vf的应用进行探讨,包括其概念和原理、在制造业中的应用、管理决策支持方面的优势,以及未来的发展趋势。
正文内容:一、vf的概念和原理1. vf是什么:vf是一种将现实生产过程数字化的方法,通过建立计算机模型来模拟现实世界中的工厂过程。
2. vf的原理:vf利用计算机技术、模型仿真和数据分析等手段,将现实生产过程转化为数字模型,并通过对模型进行分析和优化,实现生产过程的高效运作。
二、vf在制造业中的应用1. 生产流程仿真:vf可以模拟生产线上不同工序的流程,帮助企业确定最优的生产流程以提高效率。
2. 资源优化:通过建立vf模型,企业可以根据实际情况对设备、人力、物料等资源进行优化配置,提高资源利用率。
3. 生产计划优化:vf可以对生产计划进行仿真和优化,根据订单和交货期等因素,生成最佳的生产计划,提高交货准确率。
4. 故障预测与维护:vf可以通过模拟生产设备的运行情况和异常情况,帮助企业预测故障并制定相应的维护计划,降低停机时间和维修成本。
5. 质量控制:vf可以模拟产品的生产过程,并对各个环节进行监控和分析,帮助企业及时发现和解决质量问题,提高产品质量。
三、vf在管理决策支持方面的优势1. 数据驱动决策:vf能够将大量生产数据转化为可视化的图表和报告,提供给管理层进行决策分析。
2. 即时反馈:vf可以实时监控生产过程中的各项指标,为管理层提供及时反馈,帮助其做出及时决策。
3. 风险评估和预警:vf模型可以对各种风险进行模拟和评估,并提供预警功能,帮助企业及时应对风险。
4. 优化资源配置:vf可以模拟不同资源配置方案的效果,并根据预测结果进行配置优化,提高资源利用效率。
课程设计三相异步电动机(15KW电机)变频调速开环V/F控制系统参数的设置与应用(616G5)学校:XXXX大学院系:机电工程学院专业:电气工程及其自动化指导老师:XXX姓名:XXX学号:0805107XX设计要求学生应熟悉各种电气设备,电动机,变频器,传感器,PID调节器等。
要求完成资料收集工作、提出设计方案并完成全部设计工作。
在设计工作中,对所提供的各部分图纸应符合制图标准,并要求所有电气工程符号应采用国家统一标准。
目录一交流调速系统概述二变频调速系统概述三电机选择及参数四安川变频器(616g5)特点与优势五三相异步电动机(5.5KW)变频调速开环V/F控制系统(616g5)参数设定六结束语参考文献一交流调速系统概述1.1 交流调速系统的特点对于可调速的电力拖动系统,工程上往往把它分为直流调速系统和交流调速系统两类。
这主要是根据采用什么电流制型式的电动机来进行电能与机械能的转换而划分的,所谓交流调速系统,就是以交流电动机作为电能—机械能的转换装置,并对其进行控制以产生所需要的转速。
纵观电力拖动的发展过程,交、直流两大调速系统一直并存于各个工业领域,虽然由于各个时期科学技术的发展使得它们所处的地位有所不同,但它们始终是随着工业技术的发展,特别是随着电力电子元器件的发展而在相互竞争。
在过去很长一段时期,由于直流电动机的优良调速性能,在可逆、可调速与高精度、宽调速范围的电力拖动技术领域中,几乎都是采用直流调速系统。
然而由于直流电动机其有机械式换向器这一致命的弱点,致使直流电动机制造成本高、价格昂贵、维护麻烦、使用环境受到限制,其自身结构也约束了单台电机的转速,功率上限,从而给直流传动的应用带来了一系列的限制。
相对于直流电动机来说,交流电动机特别是鼠笼式异步电动机具有结构简单,制造成本低,坚固耐用,运行可靠,维护方便,惯性小,动态响应好,以及易于向高压、高速和大功率方向发展等优点。
因此,近几十年以来,不少国家都在致力于交流调速系统的研究,用没有换向器的交流电动机实现调速来取代直流电动机,突破它的限制。
考生:得分:说明:本试卷分 3 局部,全卷总分值 100 分,考试用时 60 分钟。
一、单项选择题〔每题一分,共五十题〕1、变频器的控制回路的通讯端子选用〔〕。
〔A〕、RS232〔B〕、RS485〔C〕、RS422〔D〕、Ethernet2、变频器的控制回路脉冲输出端子为〔〕。
〔A〕、A〔B〕、B〔C〕、D0〔D〕、A03、失电制动器的励磁电压为〔〕〔A〕、12V〔B〕、24V〔C〕、26V〔D〕、36V4、步进机电驱动器中,其脉冲控制信号是〔〕有效。
〔A〕、上升沿〔B〕、下降沿〔C〕、始终〔D〕、不确定5、步进机电驱动器中,设置半流/全流的拨码开关是〔〕。
〔A〕、S W1〔B〕、S W3〔C〕、S W4〔D〕、S W56、步进机电驱动器中,与设置细分精度无关的拨码开关是〔〕。
〔A〕、S W1〔B〕、S W2〔C〕、S W3〔D〕、S W47、VH6 系列变频器控制器存放器 P0-01 的值为 1 时,其表示〔〕。
〔A〕、VF 控制方式〔B〕、SVC 控制〔C〕、FVC 控制〔D〕、VFF 控制8、VH6 系列变频器控制器存放器 P0-01 的值为 0 时,其表示〔〕。
〔A〕、VF 控制方式〔B〕、SVC 控制〔C〕、FVC 控制〔D〕、VFF 控制9、在伺服运动控制中,机械归零的指令是〔〕〔A〕、PLSR〔B〕、PLSF〔C〕、ZR N〔D〕、STOP10、在伺服运动控制中,绝对单段定位的指令是〔〕〔A〕、PLSR〔B〕、PLSF〔C〕、DR VI〔D〕、D RV A11、在伺服运动控制中,相对单段定位的指令是〔〕〔A〕、PLSR〔B〕、PLSF〔C〕、DR VI〔D〕、D RV A12、在 VH6 系列的变频器中,当存放器 P4-00 的值为 0 时,表示为〔〕。
〔A〕、直接启动〔B〕、速度跟踪再启动〔C〕、预励磁启动〔D〕、加速度启动13 、XD 系列可编程控制器的相对单段定位指令是〔〕。
V/F\F/V转换在工业控制中的应用摘要:在工业控制中,经常用到信号远距离传输,采用电压信号传输,易受干扰,一般要转换成频率信号传输。
本文介绍了基于LM331的压/频(V/F)、频/压(F/V)转换的应用方法,提高了信号远距离传输的精度。
关键词:V/F;F/V;工业控制;LM331在一些工业控制场合,信号获取的地方距离控制器比较远,或者被控制对象离处理器比较远,这时就需要进行信号传输。
电压信号在传输的过程中易受到干扰,一般要转换成频率信号来传输,提高系统抗干扰能力。
本文介绍了基于LM331的压/频(V/F)、频/压(F/V)转换的应用方法,保证了工业现场远距离信号的传输。
1F/V、V/F转换器LM331LM331是美国NS公司生产的高性价比集成芯片,它采用了新的温度补偿能隙基准电路,在整个工作温度范围内和低到4.0 V电源电压下都有很高的精度。
LM331的动态范围宽,可达100 dB;线性度好,最大非线性失真小于0.01%,工作频率低到0.1 Hz时尚有较好的线性;变换精度高,数字分辨率可达12位。
功耗低(5 V电源供电时,功耗为15 mW)、体积小(标准8脚DIP封装),LM331引脚分配见图1。
图1LM331引脚图1脚IO是电流输出端。
它是内部一个精密电流源的输出端,该脚流出的电流为基本电路中的CL 充电。
2脚IS是参考电流。
该引脚由内部的一个电流泵提供50~500 μA的电流,该端外接一个电阻RS 到地,实际应用时取4~150 kΩ可调。
3脚fout是脉冲频率输出端。
输入电压经过V/F转换后的矩形波由此输出,其内部是一个晶体管的集电极,且为集电极开路输出,因此外部必须接有上拉电阻到正电源。
4脚GND是接地端。
5 脚R/C是外接定时电阻Rt 和定时电容Ct,它们是内部单稳态定时电路的定时元件。
6 脚Vt是阈值电压。
该端是内部一个比较器的反相输入端,该端电压与7脚的输入电压UIN比较,并根据比较结果启动内部的单稳态定时电路。
数字化VF变换器设计Vf变换器是把电压成比例的转换成频率的一种电子装置,由于它的结构简单(对于IO来讲只有一根电压输入和频率输出线)广泛的应用于工程项目和电加工机床中。
以往工程师们往往采用比较成熟的LM331来做VF变换器,由于它的VF变换的线性比较好(在比较大电压输入的范围内),所以经常被工程人员采用。
但是它毕竟是个模拟器件,无法把VF的转换精度提高到HZ级别,且在温度变化的环境中温漂相对大。
另在实际工程实践中干扰是无处不在的。
虽然可以采用滤波器来滤除干扰,但是对于那种瞬间强脉冲式干扰会对331产生干扰,造成频率瞬间抖动这对以有些设备是不允许的。
故不能被用在环境温度变化大,有强干扰且要求精度比较高的场合。
以下是我设计的基于MCU的VF变换器,由于采用了AD变换器,将模拟电压转换为数字量来处理,故可以很好的解决温漂问题。
(采用PIC16F877A AD变换的精度为10bit 只要参考电压控制在一定的范围内----取决与你的应用),而频率变换采用的是16bit的定时器作为时基故理论精度可控制在2的16次方-1的精度。
另在AD变换之后加入了一级抗瞬间强干扰法和平均值滤波算法可以有效对抗干扰和温漂等问题。
关于VF变换器的算法采用了比较经典的PI算法,代码如下;#include<pic.h>__CONFIG(0x3B32);#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuint ad_val();void init();void int_init();void delay(uint x);void sc();void vf();uint lednum;int adval,val;uint adtemp,advaltemp;uchar adcunt,adflg;uchar bai,shi,ge,dlv;uint time_cunt;//VF变换时间uchar flg_ad_en;//ad标记uchar flg_pid_en;//pid标记uchar flg_vf_en;//vf变换标记uchar flg_dl_en;//数字滤波标志uchar flg_ch;uchar pid_cunt;float fval;//ad值int pid_val_g;//给定int pid_val_b;//反馈int d_fadval;int fa,fb,fc,fd;uint a1,a2,a3,a4 ;void main(){init();//IO初始化int_init();//中断初始化adtemp=0;//清寄存器dlv=20;//数字滤波器赋值time_cunt=10 ;while(1){if(flg_ad_en==1){RC1=0;flg_ad_en=0;//表示AD采样结束val=ADRESH;adval=val<<8|ADRESL;fval=adval/1023.0*50.0;//******如果flg_ad_en标记为1,那么求AD转换的值***// if(5<=fval<20)//此处20为分压所得的数据{d_fadval=d_fadval+fval;//浮点数累加dlv--;if(dlv==0){dlv=20;d_fadval= d_fadval/20;//求平均数pid_val_b=d_fadval*2;//补偿分压值d_fadval=0;//累加数归零flg_pid_en=1;//pid允许位}}}//******以上为数字滤波程序**************//if(flg_pid_en==1){pid_cunt=1;flg_pid_en=0;//允许位归零pid_val_g=16;fa=pid_val_g-pid_val_b;fb=fa*4;}}}void interrupt time2()//中断处理{if(TMR2IF==1){TMR2IF=0;time_cunt--;if(time_cunt==0){time_cunt=100-fb;//16*16*0.4us*5,这里需要设置变量if(RC0==1){RC0=0;}else{RC0=1;}}}if(ADIF==1){ADIF=0;flg_ad_en=1;ADGO=1;RC1=1;}}void init(){TRISA=0x01;TRISB=0;TRISE=0;TRISD=0;TRISC=0;PORTE=0;PORTD=0;PORTB=0;PORTA=0;PORTE=0x06;delay(2);PORTE=0;CMCON=0x07;//关比较器ADCON0=0x81;//1/64,CH0,power on ADCON1=0xce;//数据右对齐AN0为模拟输入。
微电网论文:基于储能装置的微网运行特性研究【中文摘要】由于科学技术的发展和环境保护的要求,包括微型燃气轮机、光伏电池、燃料电池、和风力发电等各种分布式能源开始进入人们的视野。
然而分布式能源尽管优势明显但也暴露出许多问题,例如单机接入成本高、控制困难等问题。
微电网技术的出现很好的解决了这一问题。
微电网将分布式电源、储能装置、控制装置、以及负荷作为一个整体,既可作为一个特殊负荷与电网相连,也可以看作是一个小型电网孤网运行。
微电网作为超高压、远距离、大电网供电模式的补充,代表着电力系统新的发展方向。
微电网进入孤岛方式时仍要保证负荷稳定运行。
同时由于微网内不同微源的特点,因此需要采用不同的控制方法。
并网运行时,微电源只要满足功率平衡,大电网负责电压和频率的平衡;当出现故障时,微网由并网方式转换成孤岛模式,由微汽轮机做主控制单元负责电压和频率的调节,光伏电池仍然采用PQ控制。
由于光伏发电具有波动性,对并网和孤岛运行都有影响,因此采用光伏电池和超级电容器混合搭配的方式来抑制电压波动和功率波动。
最后,通过对微电网在孤网和并网运行模式之间的切换以及孤网模式下负荷突变、短路故障等情况进行动态仿真与分析,验证了对不同微源所采用的综合控制策略可以较好地保证微电网系统平...【英文摘要】Due to the technology development and environment protection, some distributed energy resources(DER), such as micro turbines, photovoltaic, fuel cells and wind power, have entered people’s field of vision. However, application of individual distributed generators can cause as many problems as it may solve, which including problem of high access costs and single DER control. The micro-grid is the most effective way to make e use of DER. Micro-grid is a small-sized grid that integrates a number of micro-sour...【关键词】微电网 PQ控制 V/f控制运行模式切换超级电容器储能【英文关键词】micro-grid PQ control V/f control Operation mode transform super capacitor energy storage【索购全文】联系Q1:138113721 Q2:139938848【目录】基于储能装置的微网运行特性研究摘要5-6Abstract6 1 绪论9-18 1.1 课题的研究背景及意义9-11 1.2 微网国内外研究现状11-13 1.2.1 北美的微网研究11-12 1.2.2 欧洲的微网研究12 1.2.3 日本的微网研究12 1.2.4 国内的微网研究12-13 1.3 超级电容器的发展概况13-14 1.4 超级电容器在微网中的应用14-16 1.4.1 提供短时供电15 1.4.2 作为能量缓冲装置15 1.4.3 改善微电网的电能质量15-16 1.4.4 优化微电源的运行16 1.5 论文的主要研究内容16-18 2 微电网概念及组成18-29 2.1微电网概念18-19 2.2 微电网中微源构成19-25 2.2.1 风力发电20-21 2.2.2 光伏电池21-23 2.2.3 微型燃气轮机23-24 2.2.4 燃料电池24-25 2.3 微网储能设备25-29 2.3.1 飞轮储能25-26 2.3.2 超级电容器储能26-27 2.3.3 蓄电池储能27-29 3 微电网运行与控制29-42 3.1 微电网运行特点29-30 3.2 微电网控制策略分析30-31 3.3 微电网控制策略31-35 3.3.1 主从控制法31-33 3.3.2 对等控制法33-35 3.4 微源逆变器的控制方法35-38 3.4.1 恒功率控制36-37 3.4.2 恒压恒频控制37 3.4.3 下垂控制37-38 3.5 逆变器的电路结构38-39 3.5.1 逆变器电路38 3.5.2 Park 变换38-39 3.6 超级电容器储能系统的结构与工作原理39-42 4 微电网模型的建立42-51 4.1 仿真软件介绍42-43 4.2 微型燃气轮机模型的建立43-44 4.3 光伏电池仿真模型44-46 4.4 微电网运行仿真及分析46-51结论51-52参考文献52-56在学研究成果56-57致谢57。
三相逆变器V/F控制原理322恒压恒频(V/f)控制一个分布式微源逆变器接口采用v/f控制时,表示其控制目的是当分布式做源输出功率在一定范围内变化时,其输出电压的幅值和频率一直维持不变.此控制策略一般用在主从控制策略中t分布式微源的控制「I L采用此控制策略的主分布式微源相当于无穷大母线,表现为一个受控电压源,微网内变化的负荷需求都由它满足.由于采用这种控制策略的分布式微源必须要能满足系统负荷功率变化需求,所以只能是微网中配备大容储储能装史的间歇性微源和大容量非间歇性微源aV/r控制策略是采用输出电压,电流瞬时双闭环控制策略,如图3-9所示.内环是电感电流瞬时调节环,构成电流随动系统,能大大加快抗扰的动态过程,用以提高系统的动态性能;外环是瞬时电压控制环,用于改善系统输出电压的波形,使其具有较高的输出精度1*1在这个双环控制系统中本文采用PI-P控制方式,其中电流控制环的比例环节用来增加逆变器的阻尼系数,使整个系统工作稳定,并且保证有很强的鲁棒性‘电压外环采用PL调节器,它的作用是使得输出电用波形瞬时跟踪给定值,这种电流内环电压外环双环控制的动态响应速度十分快,井H静态误差很小口3由前面的逆变器数学模型可以看出I d轴和日轴之间存在电压电流的耦合,通过弓I入电流状态反馈量卬力4“%电压状态反惆量M7%、这州来实现的轴间的解耦控制,同时又引入电网电压前馈补偿项,实现射电网电压扰动的朴偿,通过对负毂电流的前馈补偿来实现对负载扰动的补偿.d-q坐标系下带解耦和扰动补偿的电压电流双闭环控制框图如图3-10所示。
4.1.2V/f 控制策略仿真研究同理,为了测试V/f 策略控制下的逆变器接口外特性,在Matlab/simulink 中也搭建了相应的电路仿真模型。
此模型与图4-1大致相同,包含直流电压源、逆变桥、LC 滤波器、可变负荷、V/f 策略控制系统及测量系统。
由于V/f 策略控制下的微源其实质就是一个刚性的受控电压源,不含有模拟配网的电压源。
转矩控制、矢量控制和V F控制解析1.变转矩就是负载转矩随电机转速增大而增大,是非线性变化的,如风机水泵恒转矩就是负载转矩不随电机转速增大而增大,一般是相对于恒功率控制而言。
如皮带运输机提升机等机械负载2.VF控制就是变频器输出频率与输出电压比值为恒定值或正比。
例如:50HZ时输出电压为380V,25HZ时输出电压为190V即恒磁通控制;转矩不可控,系统只是一个以转速物理量做闭环的单闭环控制系统,他只能控制电机的转速根据电机原理可知,三相异步电机定子每相电动势的有效值?:?E1=4.44f1N1Φm?式中:E1--定子每相由气隙磁通感应的电动势的有效值,V?;f1--定子频率,Hz;N1——定子每相绕组有效匝数?;Φm-每极磁通量由式中可以看出,Φm的值由E1/f1决定,但由于E1难以直接控制,所以在电动势较高时,可忽略定子漏阻抗压降,而用定子相电压U1代替。
那么要保证?Φm不变,只要U1/f1始终为一定值即可。
这是基频以下调时速的基本情况,为恒压频比(恒磁通)控制方式,属于恒转矩调速。
基准频率为恒转矩调速区的最高频率,基准频率所对应的电压为即为基准电压,是恒转矩调速区的最高电压,在基频以下调速时,电压会随频率而变化,但两者的比值不变。
?在基频以上调速时,频率从基频向上可以调至上限频率值,但是由于电机定子不能超过电机额定电压,因此电压不再随频率变化,而保持基准电压值不变,这时电机主磁通必须随频率升高而减弱,转矩相应减小,功率基本保持不变,属于恒功率调速区。
3.矢量控制,把输出电流分励磁和转矩电流并分别控制,转矩可控,系统是一个以转矩做内环,转速做外环的双闭环控制系统。
它既可以控制电机的转速,也可以控制电机的扭矩。
矢量控制时的速度控制(ASR)通过操作转矩指令,使得速度指令和速度检出值(PG 的反馈或速度推定值)的偏差值为0。
带PG 的V/f 控制时的速度控制通过操作输出频率,使得速度指令和速度检出值(PG 的反馈或速度推定值)的偏差值为0。
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。
浅谈Vf\V系统的控制摘要:该文主要从V A V(变风量)系统的特点、控制方式、控制内容几个方便进行介绍和分析,说明V A V系统对进一步降低企业在能源方面的成本和完成节能减排任务具有重大的现实意义。
关键词:V A V系统定静压变静压风量控制Analysis of the V A V system controlAbstract:In this paper,from the characteristics of the V A V(variable air volume)system,control method,control the contents of several convenient introduction and analysis,the V A V system to further reduce the cost of energy and the completion of the task of energy saving is of great practical significance.Key words:V A V systems given static pressure becomes static pressure air volume control在传统的空调定风量系统下,风机的风量保持固定不变,尽管末端负荷本身可能不断的变化着。
这正是V A V(变风量)系统设计产生的最初根源之所在,在V A V系统下,随着空调末端负荷的变化,风量也在不断的变化、调整,真正达到所需即所供,从而达到节能目的。
1 V A V系统的特点V A V是Variable Air V olume的简称,在空气调节系统中,为了应对末端负荷的变化,利用改变进入空调区域的送风量来适应区域内负荷变化的一种空调系统。
其最大优点在于节能和提供良好的舒适性。
2 V A V系统的控制方式2.1 V A V系统定静压控制V A V系统定静压控制是在送风系统管网适当位置(国标规定在离风机2/3处)设置静压传感器,在保持该点静压为一定值的前提下(一般在250~375Pa之间),通过调节风机转速来改变空调系统的送风量。
vf控制原理VF控制原理。
VF控制是一种变频调速控制方法,通过改变电机的供电频率和电压来实现对电机转速的精确控制。
在工业生产中,电机通常需要根据工艺要求或者负载变化来调整转速,VF控制技术能够满足这一需求,因此在各种领域得到了广泛的应用。
首先,VF控制的基本原理是通过改变电机的供电频率和电压来调整电机的转速。
在传统的恒频供电系统中,电机的转速是由电源的频率决定的,而在VF控制系统中,电源的频率和电压可以通过变频器进行调整,从而实现对电机转速的精确控制。
这种调速方式不仅能够满足不同工艺要求下的转速调整,还可以提高电机的运行效率,降低能耗。
其次,VF控制系统通常由变频器、电机和控制器组成。
变频器是VF控制系统的核心部件,它能够将输入的交流电源转换为可调的电压和频率输出,从而实现对电机的精确控制。
通过控制变频器的输出频率和电压,可以实现对电机转速的精确调节。
同时,控制器可以根据实际的负载要求来调整变频器的输出,从而实现对电机的自动调速。
另外,VF控制系统具有很高的控制精度和动态响应性能。
由于变频器可以实现对电机输出频率和电压的精确控制,因此VF控制系统能够实现对电机转速的精确调节,控制精度高。
同时,VF控制系统的动态响应速度快,能够在短时间内实现对电机转速的快速调整,从而适应各种负载变化的要求。
最后,VF控制系统在工业生产中有着广泛的应用。
无论是在风电、水泵、压缩机还是其他各种工业设备中,VF控制系统都能够提供精确的转速调节,满足不同工艺要求下的运行需求。
同时,VF控制系统还能够提高设备的运行效率,降低能耗,对于节能减排具有重要意义。
综上所述,VF控制是一种能够实现对电机转速精确控制的调速方法,具有控制精度高、动态响应快、节能减排等优点,因此在工业生产中得到了广泛的应用。
随着工业自动化水平的不断提高,VF控制技术将会更加普及和完善,为工业生产带来更大的效益。
V/F\F/V转换在工业控制中的应用
摘要:在工业控制中,经常用到信号远距离传输,采用电压信号传输,易受干扰,一般要转换成频率信号传输。
本文介绍了基于LM331的压/频(V/F)、频/压(F/V)转换的应用方法,提高了信号远距离传输的精度。
关键词:V/F;F/V;工业控制;LM331
在一些工业控制场合,信号获取的地方距离控制器比较远,或者被控制对象离处理器比较远,这时就需要进行信号传输。
电压信号在传输的过程中易受到干扰,一般要转换成频率信号来传输,提高系统抗干扰能力。
本文介绍了基于LM331的压/频(V/F)、频/压(F/V)转换的应用方法,保证了工业现场远距离信号的传输。
1F/V、V/F转换器LM331
LM331是美国NS公司生产的高性价比集成芯片,它采用了新的温度补偿能隙基准电路,在整个工作温度范围内和低到4.0 V电源电压下都有很高的精度。
LM331的动态范围宽,可达100 dB;线性度好,最大非线性失真小于0.01%,工作频率低到0.1 Hz时尚有较好的线性;变换精度高,数字分辨率可达12位。
功耗低(5 V电源供电时,功耗为15 mW)、体积小(标准8脚DIP封装),LM331引脚分配见图1。
图1LM331引脚图
1脚IO是电流输出端。
它是内部一个精密电流源的输出端,该脚流出的电流为基本电路中的CL 充电。
2脚IS是参考电流。
该引脚由内部的一个电流泵提供50~500 μA的电流,该端外接一个电阻RS 到地,实际应用时取4~150 kΩ可调。
3脚fout是脉冲频率输出端。
输入电压经过V/F转换后的矩形波由此输出,其内部是一个晶体管的集电极,且为集电极开路输出,因此外部必须接有上拉电阻到正电源。
4脚GND是接地端。
5 脚R/C是外接定时电阻Rt 和定时电容Ct,它们是内部单稳态定时电路的定时元件。
6 脚Vt是阈值电压。
该端是内部一个比较器的反相输入端,该端电压与7脚的输入电压UIN比较,并根据比较结果启动内部的单稳态定时电路。
7脚UIN是被测电压输入端,8脚Vcc是电源正端(+ 5~+ 15 V)。
2LM331的应用
2.1V/F转换
由V/F转换电路图(见图2)可以看出,被测电压由VIN端输入,经V/F 转换后从fout 端输出。
输入端由100 K的电阻和0.01 UF的电容构成滤波环节,
如果输入电压VIN波动较大,可适当增大电容的容量。
当6、7脚的RC时间常数匹配时,输入电压呈阶跃变化,输出频率也随之阶跃变化。
该电路输出的
频率为:fOUT=。
图2V/F转换电路图
2.2F/V转换
LM331不仅可以用作V/F转换器,也可以用作F/V转换器。
LM331用作F/V 转换器时的基本电路见图3,电路的输出电压
为:vOUT=fIN ×2.09 V ×。
图3F/V转换电路图
在工业控制中,很多场合会用到遥测电路,这时我们用两块LM331组成V/F、F/V转换电路,就可以轻松实现电路的远距离测量,见图4。
例如,在人员不能进入或不易进入的场合,通过传感器将被测量转换为电压,经运算放大器放大为0~10 V电压信号,由LM331进行V/F变换为脉冲信号,通过长双绞线传输到测量室,在测量室内通过光电耦合器转换为幅度稳定的脉冲电压,此脉冲电压再经LM331进行F/V变换为电压进行测量,从而可避免直接导线连接到测量室而造成的线路衰减或干扰,提高测量精度。
图4V/F、F/V转换遥测电路
3结束语
在工业控制中,我们经常要将某一种非电量(如压力、位移、温度等),通过相应的传感器转换为电压信号,然后由LM331实现V/F、F/V转换,从而可以远距离的精确传输。
本文介绍了基于LM331的V/F、F/V转换方法,此方法实用、可靠、成本低,易于移植。
参考文献
1 于海生.微型计算机控制技术[M].北京:清华大学出版社,1999
2 何书森.实用数字电路原理与设计[M].福州:福建科学技术出版社,2002
V/F, F/V Conversion’s Application in the Industrial Control
Wang Xiaodong
Abstract: In the industrial control, long distance transmission of signals is often used. As the voltage signal transmission is vulnerable to interference, it is generally
converted into frequency signal transmission. This article describes the application methods based on LM331 voltage / frequency(V/F)and frequency / voltage(F/V)conversion to improve the accuracy of long-distance transmission of signals.
Key words: V/F; F/V; industrial control; LM331。