变频调速
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变频调速工作原理
变频调速,即通过改变电机供电频率来调整电机的转速。
其工作原理基于变频器(也称为频率变换器、变频调速器)的控制。
变频器是由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成的电子器件。
它的基本原理是将固定频率的交流电转换为可调频率的交流电,以控制电机的速度。
具体原理如下:
1. 输入电源经过整流器将交流电转换为直流电,并通过滤波器去除波动。
2. 变频器的控制电路通过调整逆变器的开关频率和占空比,将直流电转换为大小可调的交流电。
3. 变频器通过改变交流电的频率,改变电机的转速。
通过控制电路输入不同的频率信号,可以实现电机转速的精细调节。
4. 控制电路还可以根据电机的工作负载情况,自动调整输出频率和电流,以提高电机的效率和节能性。
总之,变频调速工作原理是通过变频器将固定频率的交流电转换为可调频率的交流电,从而控制电机的转速。
通过调整变频器输入的频率信号,可以精确地调节电机的运行速度,达到不同工作要求。
变频调速的工作原理
变频调速(Variable Frequency Drive,VFD)是一种用于调节电
动机转速的技术。
其工作原理基于改变电机输入电压频率来控制其转速。
变频调速主要由变频器(Inverter)和电动机两部分组成。
变
频器通过将输入电源的交流电转换为直流电,然后再将直流电通过逆变电路转换为可调频率的交流电输出给电动机。
电动机则根据所提供的频率进行运转。
当变频器的输出频率增加时,电动机的转速也相应增加。
因此,通过控制变频器输出的频率,我们就能实现对电动机转速的调节。
变频器中的控制电路可以通过监测电动机运行状态,收集反馈信号,并根据预设的转速要求进行调整。
通过比较预设转速与实际转速之间的差异,控制电路可以自动调整变频器的输出频率,从而实现对电动机转速的精确控制。
在变频调速过程中,我们可以通过调整变频器的输出频率来实现不同转速的控制。
例如,当我们需要电动机运行在低速状态时,可以降低变频器的输出频率;当需要电动机运行在高速状态时,可以增加变频器的输出频率。
变频调速技术的应用广泛,可以用于工业生产线、空调系统、泵站、机械设备等领域。
通过实现电动机的精确调速,可以提高设备的效率和运行稳定性,同时节约能源和减少设备的损耗。
变频器调速方法变频器是一种用于调节电机转速的设备,它可以通过改变电机的输入电压和频率来实现对电机转速的精确控制。
在工业生产中,变频器被广泛应用于各种设备和机械中,以满足不同工艺和生产要求。
本文将介绍变频器的调速方法,帮助读者更好地了解和应用这一技术。
首先,了解变频器的基本原理是非常重要的。
变频器通过改变输入电压和频率来控制电机的转速,其核心部件是整流器、滤波器、逆变器和控制系统。
通过控制逆变器输出的电压和频率,可以实现对电机转速的精确调节。
因此,在进行变频器调速时,需要充分理解这一基本原理,才能更好地掌握调速方法。
其次,选择合适的调速方式也是至关重要的。
常见的变频器调速方式包括恒定转矩调速、恒定功率调速和恒定转矩恒定功率调速。
在实际应用中,需要根据电机的负载特性和工艺要求选择合适的调速方式,以实现最佳的调速效果。
此外,还可以根据需要采用开环控制或闭环控制,以进一步提高调速精度和稳定性。
另外,调节变频器的参数也是调速的关键步骤。
在进行变频器调速时,需要根据实际情况合理设置变频器的参数,包括输出电压、输出频率、加速时间、减速时间等。
通过合理调节这些参数,可以实现对电机转速的精确控制,满足不同工艺要求下的生产需要。
此外,还需要注意变频器的保护和维护工作。
在使用变频器进行调速时,需要注意保护电机和变频器本身,防止过载、过压、欠压等异常情况的发生。
同时,定期对变频器进行维护保养,确保其正常运行,延长设备的使用寿命。
最后,需要不断优化调速方案,提高生产效率和质量。
随着工业生产的不断发展,对电机转速的要求也越来越高,因此需要不断优化调速方案,提高生产效率和质量。
可以通过引入先进的控制算法、优化设备配置等方式,进一步提升调速系统的性能,满足不断变化的生产需求。
总之,变频器作为一种重要的调速设备,在工业生产中发挥着至关重要的作用。
通过合理选择调速方式、调节参数,加强保护和维护工作,不断优化调速方案,可以实现对电机转速的精确控制,提高生产效率和质量,满足不同工艺要求下的生产需要。
电动机知识变频器的六大调速方法1.变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的,特点如下:具有较硬的机械特性,稳定性良好;无转差损耗,效率高;接线简单、控制方便、价格低;有级调速,级差较大,不能获得平滑调速;可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性。
本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
二、[1]方法变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。
变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类,目前国内大都使用交-直-交变频器。
其特点:效率高,调速过程中没有附加损耗;应用范围广,可用于笼型异步电动机;调速范围大,特性硬,精度高;技术复杂,造价高,维护检修困难。
本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。
变频调速分为基频以下调速和基频以上调速,基频以下调速属于恒转矩调速方式,基频以上调速属于恒功率调速方式。
2.串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。
大部分转差功率被串入的附加电势所吸收,再利用产生附加的装置,把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。
根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速,其特点为:可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高;装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速70%-90%的生产机械上;调速装置故障时可以切换至全速运行,避免停产;晶闸管串级调速功率因数偏低,谐波影响较大。
本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。
变频器调速原理及调速方法3.绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行。
变频调速公式范文
变频调速是指通过改变电机的转速,实现对设备的调速控制。
变频调
速具有体积小、重量轻、可靠性高、节能效果显著等优点,广泛应用于工
业生产中。
变频调速的公式主要包括电机转速计算公式和输出转矩计算公式。
1.电机转速计算公式:
电机转速(n)可以通过变频器的输出频率(f)和极数(p)来计算,公式如下:
n=120*f/p
其中,n为电机转速(单位:rpm),f为输出频率(单位:Hz),p
为电机的极数。
2.输出转矩计算公式:
输出转矩(T)与电机转速(n)和电机功率(P)之间的关系可以通
过下面的公式来计算:
T=9.55*P/n
其中,T为输出转矩(单位:N·m),P为电机功率(单位:W),n
为电机转速(单位:rpm)。
需要注意的是,以上公式适用于额定功率和频率下的电机转速计算。
在实际应用中,还需考虑负载变化对电机功率和转速的影响,并结合实际
工作条件进行综合计算。
变频调速技术具有非常广泛的应用领域,包括机械设备调速、泵站调速、通风系统调速、电梯调速、卷绕设备调速等。
通过掌握变频调速公式,可以更好地理解和应用变频调速技术,提高设备的运行效率和稳定性。
变频器怎样调频率,变频器怎么调速度调整变频器参数有2种方法,1.通过手动方式,查看手册,调整变频器频率设置参数;2.通过通讯联网远程自动1、手动调整:(1)操作面板按钮或旋钮;(2)外接电位器;2、自动调整:(1)远程通讯(如PLC、DCS等);(2)外部温度、压力等信号作为反馈信号,内部设定目标值,可以通过变频器自身进行闭环控制来调整转速。
变频器六种调速方式1.变极对数调节法该方法是通过改变定子绕组的连接方式来改变笼型电动机的定子极对数,以达到调速的目的。
其特点是:具有机械特性强、稳定性好、无滑移损失、效率高、接线简单、控制方便、价格低廉、速度快、差动大、无法获得的特点。
它可与调压和电磁滑离合器结合使用,以获得高效率和平滑的调速特性。
该方法适用于无机械无级调速的机械,如金属切削机床、电梯、起重设备、风机、泵等。
〔1〕变频调速是一种改变电动机定子功率频率,从而改变其同步速度的调速方法。
变频调速系统的主要设备是变频器,它提供变频电源。
变频器可分为交流-直流-交流变频器和交-交变频器两类。
目前,AC-DC—AC变换器主要应用于中国。
其特点:效率高,调速过程无附加损耗;应用范围广,可用于笼型异步电动机;调速范围宽,特性硬,精度高,工艺复杂,成本高,维修保养困难。
该方法适用于精度高、调速性能好的场合。
变频调速分为基本频率和基本频率。
基本频率以下的调速属于恒转矩调速模式,基本频率为恒功率调速模式。
2.串级调速法通过在绕组电机转子电路中增加可调节的附加电势来改变电机的滑动,达到调速的目的。
传输功率的大部分被附加电势吸收,用于产生额外的装置,以将吸收的功率返回到电网或将能量转换成使用。
根据传输功率吸收和利用方式,串级调速可分为串级调速、机械串联调速和晶闸管串级调速,采用晶闸管串级调速。
其特点是调速过程中的变频损耗可反馈给电网或生产机械,效率高;。
变频调速公式(最新版)目录1.变频调速简介2.变频调速公式的推导3.变频调速公式的应用4.变频调速的优点正文一、变频调速简介变频调速是一种电机调速技术,其主要原理是改变电机供电频率,从而改变电机的转速。
这种技术广泛应用于工业生产、家用电器等领域,具有显著的节能效果和良好的调速性能。
二、变频调速公式的推导变频调速公式是基于电机功率公式和电机转矩公式推导得出的。
电机功率公式为:P=2πf/p,其中 P 为电机功率,f 为电机供电频率,p 为电机极对数。
电机转矩公式为:T=9550P/n,其中 T 为电机转矩,n 为电机转速。
通过这两个公式,我们可以推导出变频调速公式:n=60f/p。
这个公式表明,改变电机供电频率 f,可以改变电机转速 n。
三、变频调速公式的应用变频调速公式在实际应用中具有重要意义。
通过改变电机供电频率,可以在一定范围内调整电机的转速,实现精确控制。
这种技术可以提高生产效率,降低能源消耗,改善产品质量。
四、变频调速的优点变频调速技术具有以下优点:1.节能效果显著。
变频调速技术可以实现电机的精确控制,降低能源消耗。
2.调速性能良好。
变频调速技术可以实现电机的平滑、精确调速,提高生产效率。
3.保护电机。
变频调速技术可以减少电机的启动冲击,延长电机的使用寿命。
4.提高产品质量。
变频调速技术可以实现精确控制,提高产品的质量和稳定性。
综上所述,变频调速技术具有显著的节能效果和良好的调速性能,是一种广泛应用于工业生产、家用电器等领域的先进技术。
变频调速原理变频调速是一种通过改变电机输入电压、频率来实现调速的方法,它在工业生产中得到了广泛应用。
变频调速具有精度高、效率高、能耗低等优点,因此在各种领域都有着重要的作用。
下面将介绍变频调速的原理及其应用。
首先,我们来了解一下变频调速的基本原理。
变频调速是通过改变电机的输入电压和频率来控制电机的转速。
在传统的调速方法中,通常是通过改变电机的机械结构来实现调速,而变频调速则是通过改变电机的供电电压和频率来实现调速。
这样就可以实现对电机转速的精确控制,从而满足不同工况下的需求。
其次,我们来分析一下变频调速的工作原理。
变频调速系统通常由变频器、电机和控制器组成。
变频器是变频调速系统的核心部件,它可以根据控制信号来改变输出电压和频率,从而控制电机的转速。
在变频器内部,通过对输入的交流电进行整流、滤波、逆变等处理,最终输出符合要求的交流电。
控制器则负责接收外部信号,并根据设定的转速要求来调节变频器的输出。
电机作为执行部件,根据变频器的输出来实现相应的转速调节。
再者,我们来探讨一下变频调速的应用。
变频调速在工业生产中有着广泛的应用,特别是在需要精确控制转速的场合。
比如风机、水泵、压缩机等设备都可以通过变频调速来实现能耗的节约和效率的提高。
此外,在一些需要频繁启停和转速调节的设备中,也可以采用变频调速来实现更加灵活的控制。
除了工业领域,变频调速在家用电器、交通运输、医疗设备等领域也有着重要的应用价值。
总的来说,变频调速作为一种先进的调速方法,具有精度高、效率高、能耗低等优点,因此在工业生产和生活中有着广泛的应用。
通过对变频调速的原理及应用进行深入了解,可以更好地把握其工作原理和使用方法,从而更好地发挥其在各个领域的作用。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。
变频调速的主要优缺点一、变频调速的主要优点是:1.可实现平滑的无级调速,且调速精度高,转速(频率)分辩率高。
2.调速效率高。
变频调速的特点是在频率变化后,电动机仍在该频率的同步转速附近运行,基本上保持额定转差率,转差损失不增加。
变频调速时的损失,只是在变频装置中产生的变流损失,以及由于高次谐波的影响,使电动机的损耗有所增加,相应效率有所下降。
所以变频调速是一种高效调速方式。
3.调速范围宽,一般可达 10 ∶ 1 ( 50 ~ 5Hz )或 20 ∶ 1 ( 50 ~2.5Hz )。
并在整个调速范围内均具有较高的调速装置效率η V 。
所以变频调速方式适用于调速范围宽,且经常处于低转速状态下运行的负载。
4.功率因数高,可以降低变压器和输电线路的容量,减少线损,节省投资。
或在同样的电源容量下,可以多装风机或水泵负载。
5.变频装置故障时可以退出运行,改由电网直接供电(工频旁路)。
这对于泵或风机的安全经济运行是很有利的。
如万一变频装置发生故障,就退出运行,不影响泵与风机的继续运行;又如在接近额定频率( 50Hz )范围工作时,由变频装置调速的经济性并不高,变频装置可退出运行,由电网直接供电,改用节流等常规的调节方式。
6.变频装置可以兼作软起动设备,通过变频器可将电动机从零速起动连续平滑加速直致全速运行。
变频软起动是目前最好的软起动方式,变频器是目前最好的软起动设备。
二、变频调速的主要缺点是:1.目前,变频调速技术在高压大容量传动中推广应用的主要问题有两个:一个是我国发电厂辅机电动机供电电压高( 3 ~10KV ),而功率开关器件耐压水平不够,造成电压匹配上的问题;二是高压大功率变频调速装置技术含量高、难度大,因而投入也高,而一般风机水泵节能改造都要求低投入,高回报,从而造成经济效益上的问题。
这两个问题是它应用于风机水泵调速节能的主要障碍。
2.因电流型变频器输出电流的波形和电压型变频器输出电压的波形均为非正弦波形而产生的高次谐波,对电动机和供电电源会产生种种不良影响。
变频器调速原理简述变频器调速的原理主要是通过改变电源的频率来控制电机的转速。
以下是其详细原理简述:一、电机转速与频率的关系电机的转速与电源频率之间存在着紧密的关系,其公式为:(其中是电机转速,是电源频率,是电机的极对数)。
从这个公式可以看出,在电机的极对数不变的情况下,改变电源频率,就可以直接改变电机的转速。
二、变频器的基本构成及作用变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制器等部分组成。
1.整流器:将交流电源转换为直流电源。
通常采用二极管整流电路,将输入的交流电变为直流电,为后续的逆变环节提供稳定的直流电压。
2.滤波器:对整流后的直流电压进行滤波,去除其中的脉动成分,使直流电压更加平滑稳定。
3.逆变器:将直流电转换为频率和电压均可调的交流电。
逆变器由多个功率开关器件(如 IGBT)组成,通过控制这些开关器件的导通和关断时间,可以改变输出交流电的频率和电压。
4.控制器:是变频器的核心部分,负责根据给定的速度指令和反馈信号,计算出所需的输出频率和电压,并控制逆变器的工作。
控制器通常采用微处理器或数字信号处理器(DSP),可以实现复杂的控制算法和功能。
三、调速过程1.给定速度指令:用户根据实际需求,通过操作面板、外部模拟信号或通信接口等方式给定电机的速度指令。
2.控制器计算:控制器接收到速度指令后,根据当前电机的实际转速反馈信号(通常通过编码器等传感器获得),采用特定的控制算法(如PID控制)计算出所需的输出频率和电压。
3.逆变器输出调整:控制器将计算得到的输出频率和电压信号发送给逆变器,控制逆变器中功率开关器件的导通和关断时间,从而改变输出交流电的频率和电压,使电机的转速逐渐接近给定的速度指令。
4.反馈调节:在电机运行过程中,编码器等传感器不断将电机的实际转速反馈给控制器,控制器根据反馈信号与给定速度指令之间的偏差,实时调整输出频率和电压,实现闭环控制,确保电机的转速稳定在给定值附近。
综上所述,变频器通过改变电源的频率来控制电机的转速,具有调速范围广、精度高、节能等优点,在工业生产和自动化控制等领域得到了广泛的应用。
说明变频调速的原理和优点
变频调速原理:
变频调速是通过改变电机进口电源的频率来改变电机转速的方法。
通过将输入电流转换为直流电流,再通过逆变器将直流电压转换为可变频率的交流电源,然后将这个产生的可变频率的电源输出给电机进口,从而改变电机的转速。
优点:
1. 节省能源:变频调速可以根据负载的变化调整转速,提高电机的运行效率,节约能源,降低能耗成本。
2. 减少机械损耗:相对于传统的调压调速方法,在变频调速中,电机的启动由低速到高速逐渐加速,减少机械损耗。
3. 保护设备:通过变频调速,可以实现电机的软起动以及准确控制转速,从而减少啸叫和电流冲击,保护设备。
4. 减少噪音:变频调速可以使电机在更低的转速下运行,减少机械冲击和噪音。
5. 提高可靠性:通过减少起动电流和机械冲击,延长电机和设备的寿命。
变频调速的原理及应用变频调速是一种通过改变电机的输入电压和频率来实现电机转速调节的技术。
它利用可调变频器将电源的交流电通过整流、滤波、逆变等电路转换为直流电,然后经过可调变频器进行变频调节,最后再通过逆变器将调节后的直流电转换为交流电供给电机。
变频调速的原理主要包括四个部分:电源模块、整流滤波模块、逆变模块和控制模块。
电源模块将电网交流电转换为直流电供给整流滤波模块,整流滤波模块将直流电转换为稳定的直流电,逆变模块将直流电转换为交流电,并根据控制信号进行频率和电压的调节,控制模块对逆变模块进行控制,通过处理控制信号和反馈信号实现电机转速的控制。
变频调速技术具有以下几个主要的应用:1.工业生产控制:变频调速技术广泛应用于各种工业生产设备中,如风机、水泵、压缩机等。
通过改变电机的输入电压和频率,实现电机的转速调节,可以满足不同工况下的生产需求,提高生产效率和能源利用率。
2.交通运输领域:变频调速技术在交通运输领域的应用主要体现在电动车辆中。
通过调节电机的转速,实现电动车辆的加速、减速和定速巡航等功能,提高电动车辆的驾驶性能和行驶里程。
3.制冷空调领域:变频调速技术在制冷空调领域的应用主要体现在压缩机的调速上。
通过调节压缩机的转速,实现制冷系统的容量调节,可以根据室内温度和负荷变化进行动态调节,提高能源利用率和舒适度。
4.机器人和自动化设备:变频调速技术在机器人和自动化设备中的应用越来越广泛。
通过调节电机的转速和扭矩,实现机器人和自动化设备的精确操作和运动控制,提高生产效率和产品质量。
总之,变频调速技术通过改变电机的输入电压和频率,实现电机转速的调节,广泛应用于工业生产控制、交通运输、制冷空调、机器人和自动化设备等领域,提高设备性能和能源利用效率,促进工业和社会的可持续发展。
变频器怎么调速度调速是指改变设备的工作速度,通常是为了满足不同工作条件或需求。
变频器是一种常用于控制电动机速度的设备,它通过调整电机供电频率来实现速度调节。
以下是关于如何调速的简要说明:首先,您需要了解您的设备和变频器的型号以及相关参数。
不同型号的变频器可能有不同的控制方式和功能,因此在进行调速之前,请查阅设备手册以获取详细的操作说明和安全提示。
下面是一般的调速步骤:1. 连接和配置:确保变频器正确连接到电机,并按照设备手册的说明进行配置。
这包括输入电压和电流规格、输出频率、电机类型等信息。
2. 电源供应:确保变频器和电机都正确连接到电源,并确保电源稳定。
在启动变频器之前,确保所有安全开关和断路器处于关闭状态。
3. 参数设置:使用变频器的控制面板或软件工具,进入参数设置模式。
您需要设置所需的输出频率和电流限制等参数。
通常,您可以选择手动输入这些参数或者使用预设的参数。
4. 启动:在确认所有参数设置正确后,可以启动变频器。
变频器会将电机驱动起来,并根据您设置的参数调整输出频率,从而改变电机的速度。
5. 监测和调整:在变频器运行时,您可以监测电机的运行情况。
如果需要更改速度,可以通过调整输出频率或其他相关参数来实现。
请谨慎调整,以避免过载或损坏设备。
6. 停止和安全措施:在完成工作或需要停止时,确保停用变频器,并遵循设备手册中的安全关闭程序。
同时,确保变频器和电机都已切断电源。
需要注意的是,调速是一个复杂的过程,可能需要一定的经验和技术知识。
如果您不熟悉变频器操作或对设备不确定,最好寻求专业人员的帮助,以确保安全和有效地进行调速操作。
总之,变频器是一种用于调整电动机速度的重要设备,通过调整输出频率来实现。
在进行调速操作时,请仔细阅读设备手册,正确连接设备,设置参数,监测运行情况,并遵循安全程序,以确保设备正常运行并保持安全。
这样,您可以根据不同的需求和工作条件有效地控制电动机的速度。
起重机变频调速介绍2.1变频调速的优点。
变频调速是当今节约电能,改造生产工艺流程,提高产品质量,以及改善运行环境的一种主要手段。
变频调速以其高效率,高功率因数,以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被公认为最有发展前途的调速方式。
2.1.1、变频行车采用电气制动、机械制动结合的原理,使得起制动非常平稳,避免了因起制动不平稳而造成的吊具晃动等不安全因素带来的严重后果,保证了精确的定位,保证生产过程的安全进行。
2.1.2、行车采用变频控制。
由于启制动平稳,调速范围大所以定位非常精确,可精确到3へ8mm,我们认为特别适合贵厂精密车床车间对于精度的需要。
2.1.3、变频行车采用无极变速,有多种速度设置方法,调速比一般可以达到1:15,不管轻载还是重载运行的速度保持恒定,减低了操作人员的操作难度,确保生产车间生产需要和人员的安全。
2.1.4、变频行车维修简便,变频器具有多重保护,确保设备安全运行时间长,同时日常维修保护工作量很少而且使用寿命长,一次投入,长久受益,从而节省了大量的维修费用。
2.2 变频调速的基本控制方式异步电动机的同步转速,即旋转磁场的转速为n 1=60f1/nP式中 n1-同步转速(r/min);f1-定子频率(Hz);np-磁极对数。
而异步电动机的轴转速 n= n1(1-s)= 60f1/nP式中 s-异步电动机的转差率,s=(n1-n)/n1。
改变异步电动机的供电频率,可以改变其同步转速,实现调速运行。
对异步电动机进行调速控制时,希望电动机的主磁通保持额定值不变。
磁通太弱,铁心利用不充分,同样的转子电流下,电磁转矩小,电动机的负载能力下降;磁通太强,则处于过励磁状态,使励磁电流过大,这就限制了定子电流的负载分量,为使电动机不过热,负载能力也要下降。
异步电动机的气隙磁通(主磁通)是定、转子合成磁动势产生的,下面说明怎样才能使气隙磁通保持恒定。
由电机理论知道,三相异步电动机定子每相电动势的有效值为E 1=4.44f 1N 1Φm式中 E 1-定子每相由气隙磁通感应的电动势的平均根值(V );f 1-定子频率(Hz );N 1-定子相绕组有效匝数;Φm -每级磁通量(Wb )。
由此式可见, Φm 的值是由E1和f 1共同决定的,对E 1和f 1进行适当的控制,就可以使气隙磁通Φm 保持额定值基本恒定不变。
下面分两种情况说明:(1)基频以下的恒磁通变频调速 这是考虑从基频(电机额定频率f 1N )向下调速的情况。
为了保持电动机的负载能力,应保持气隙主磁通Φ’m 不变,这就要求降低供电频率的同时降低感应电动势,保持E 1/f =常数,即保持电动势与频率之比为常数进行控制。
这种控制又称为恒磁通变频调速,属于恒转矩调速方式。
但是,E 1难于直接检测和直接控制。
当E 1和f 1的值较高时,定子的漏阻抗压降相对比较小,如忽略不计,则可以近似地保持定子相电压U 1和频率f 1的比值为常数,即认为U 1=E 1,保持U 1/f 1=常数即可。
这就是恒压频比控制方式,是近似的恒磁通控制。
当频率较低时,U 1和E 1都变小,定子漏阻抗压降(主要是定子电压降)不能再忽略。
这种情况下,可以人为地适当提高定子电压以补 图1 U/f 关系 偿定子电阻压降的影响,使气隙磁通基本保持不变。
如图1所示,其中1为U 1/f 1=C 时的电压、频率关系,2为有电压补偿时(近似的E 1/f 1=C )的电压、频率关系。
实际装置中U 1与f 1的函数关系并不简单,如图2所示。
通用变频器中U 1与f 1之间的函数关系有很多种,可以根据负载性质和运行状况加以选择。
(2)基频以上的弱磁变频调速这是考虑由基频开始向上调速的情况。
频率由额定值f1N向上增大,但电压U1受额定电压N1N的限制不能再升高,只能保持U1=U1N不变。
必然会使主磁通随着f1的上升而减小,相当于直流电动机弱磁调速的情况,属于近似的恒功率调速方式。
上述两种情况综合起来,异步电动机变频调速的基本控制方式如图2所示。
由上面的分析可知,异步电动机的变频调速必须按照一定的规律同时改变其定子电压和频率,即必须通过变频装置获得电压频率均可调节的供电电源,实现所谓的VVVF(Variable VoltageVariable freqency)调速控制。
通用变频器可适应这种异步电机变频调速的基本要求。
用VVVF变频器对异步电动机机械变频控制时的机械特性如图3所示。
图3表示在U1/f1=C的条件下得到的机械特性。
图3异步机变频调速的机械特性a)U1/f1=C b)E1/f1=C c) U1与f1间的关系在低速区由于定子电阻压降的影响使机械特性向左移动,这是由于主磁通减小的缘故。
图3表示采用了定子电压补偿是的机械特性。
图3则示出了端电压补偿的U1与f1之间的函数关系。
2.1.2 变频器的基本构成变频器分为交-交和交-直-交两种形式。
交-交变频器可将工频交流直接变换成频率、电压均可控制的交流,又称直接式变频器。
而交-直-交变频器则是先把工频交流通过整流器变成直流,然后再把直流变换成频率、电压均可控制的交流,又称间接式变频器。
我们主要研究交-直-交变频器,以下简称变频器。
变频器的基本构成如图4所示,由主回路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制回路组成,分述如下:图4 变频器的基本构成(1)整流器电网侧的变流器I是整流器,它的作用是把三相(也可以是单相)交流整流成直流。
(2)逆变器负载侧的变流器II为逆变器。
最常见的结构形式是利用六个半导体主开关器件组成的三相桥式逆变电路。
有规律地控制逆变器中主开关的通与断,可以得到任意频率的三相交流输出。
(3)中间直流环节由于逆变器的负载为异步电动机,属于感性负载。
无论电动机处于电动或发电制动状态,其功率因数总不会为1。
因此,在中间直流环节和电动机之间总会有无功功率的交换。
这种无功能量要靠中间直流环节的储能元件(电容器或电抗器)来缓冲。
所以又常称中间直流环节为中间直流储能环节。
(4)控制电路控制电路常由运算电路、检测电路、控制信号的输入、输出电路和驱动电路等构成。
其主要任务是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等。
控制方法可以采用模拟控制或数字控制。
高性能的变频器目前已经采用微型计算机进行全数字控制,采用尽可能简单的硬件电路,主要靠软件来完成各种功能。
由于软件的灵活性,数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的功能。
2.2 起重机变频调速中电动机的几种调速方式通常情况下,电动机分为恒转矩调速方式、恒功率调速方式、恒电压调速方式三种。
其力矩曲线见图5 。
(图5)电动机恒转矩调速、恒功率调速、恒电压调速力矩曲线2.3起重机变频调速中电动机的几种控制方式起重机变频调速中电动机的常用的控制方式有开环U/F控制方式,开环矢量控制方式,和闭环矢量控制方式。
U/f控制模式又称作VVVF控制方式,变频器输出的电压U和频率F是由储存在机内的由软件可选的U/f发生器决定的。
当负载变化时,在f不变的条件下,电机的实际转速将随负载转矩的变化而变化。
常用于速度要求不十分严格或负载变动较小的场合。
此外,在开环情况下的U/f控制模式,可以实现一台变频器同时驱动多台电机,这也是它的一个优点。
这种控制方式通常用于运行机构的驱动。
矢量控制技术是将过去传统方式中仅对交流电量的量值(电压、电流、频率的量值)进行控制的方式,改进为在控制量值的同时也控制其相位的新的控制思想。
使用坐标变换的方法,实现定子电流的磁场分量和转矩分量的解耦控制,可以使交流电动机象直流电动机一样具有良好的调速性能。
具有优良的调速性能和机械特性,这种控制方式通常用于起升机构的驱动。
2.4 起重机变频调速中电动机的几种常用制动方式。
2.4.1主令控制器回零后,电机自由滑行一段时间(其量值可设置)后制动器抱闸制动,这种制动状态冲击较大;2.4.2主令控制器回零后,变频器给电机送入一定的直流电(其量值可设置),使电机工作在直流制动状态,当电机速度下降到一定的值(其量值可设置),制动器抱闸制动。
这种制动状态,由于制动能量消耗在电机上,故不宜使用在频繁的场合。
2.4.3 主令控制器回零后,使电机处于发电制动状态,当电机速度下降到一定的值(其量值可设置),制动器抱闸制动。
这种制动状态,由于制动能量主要消耗在与变频器连接的电阻上,故用得较多,起升机构皆使用这种方式,运行机构也多使用这种方式。
3. 我厂变频调速起重机主要技术指标3.1 输入电压:三相380V(±10%),交流50HZ3.2 最大输出电压:三相380V3.3 控制电机容量0.4-220KW3.4 调速范围:1:10至最大1:1003.5 机械特性硬度:优于0.2%3.6 控制方式:a. 驾操主令控制器控制方式b.无线遥控器控制方式c.地操控制方式d.驾操主令控制器控制和无线遥控器控制方式3.7 速度整定:对4档速度设定的,出厂时设置为10%、25%、50%、100%的额定速度。
当合同有要求时,按合同要求设定。
3.8 保护功能我厂生产的变频调速起重机具有多种保护功能:电机过载保护变频器过电流保护欠电压保护失速保护超速保护限位开关区域运行保护短路保护缺相保护制动单元过热保护脉冲编码器断线保护我厂生产的变频调速起重机,主要和大多数采用日本安川616G5系列原装进口变频器,或采用西门子的6ES70/6ES71系列变频器,ABB的ACS 600系列变频器。
我们在编制本报价书时,重点与KONE公司所配用的变频器进行了比较,KONE公司所配用的变频器亦是安川公司的产品,只是变换了名称,价格却上去了很多。
因此我们还是直接选用安川公司的变频器。
3.9 起重机变频调速原理说明3.9.1 起升机构变频调速原理说明如所附起升机构原理图所示,系统使用全矢量闭环控制方式。
图中1NV-S 为起升用变频器,PG为脉冲编码器,M1为起升变频电机,MF为变频电动机的冷却风机,Y1、Y2为制动器,US1、US2为制动单元,RS1、RS2为制动电阻器。
变频器内的PG卡用于带脉冲编码器反馈的闭环控制系统。
电源电压由断路器QS1,经主电源接触器KOS,进线侧电抗器LS送入变频器。
原理图中PLC为可编程序控制器,其输入部分来自主令控制器、限位信号、保护信号以及变频器输出的反馈信号,包括力矩信号、零速信号、超速信号、故障信号,从而进行逻辑运算和控制。
PLC的输出部分,一方面作为变频器的输入,使变频器按主令的速度要求工作,另一方面控制相关的继电器工作,使变频器调速系统的主接触器,制动器及起升电机冷风机(如有配置)正常工作。
主令控制器采用4-0-4控制方式,其速度分别为10%、25%、50%、100%的额定速度。
当预限位起作用时,起升机构以10%的额定速度运行。