变频器的调速方法
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图6-23 电流滞环跟踪控制时的电流波形a) 电流波形b) 电压波形图6-25 电压空间矢量定义三个定子电压空间矢量A0u ,B0u ,C0u ,使它们的方向始终处于各相绕组的轴线上,而大小则随时间按正弦规律脉动,时间相位互相错开的角度也是°。
三相定子电压空间矢量的合成空间矢量s u 是一个旋转的空间矢量,它的幅倍,当电源频率不变时,为电气角速度作恒速旋转。
当某一相电压为最大值时,合成电压矢量在该相的轴线上。
合成空间矢量C0B0A0s u u u u ++=可以定义定子电流和磁链的空间矢量s I 和s Ψ。
电压与磁链空间矢量的关系用合成空间矢量表示的定子电压方程式:R s u =很低时,定子电阻压降所占的成分很小,可忽略不计,则定子合成电压与合成磁链dtd sΨ或⎰≈dt s s u Ψ。
当电动机由三相平衡正弦电压供电时,电动机定子磁链幅值恒定,以恒速旋转,磁链矢量顶端的运动轨迹呈圆形(称为磁链圆)。
6-26 旋转磁场与电压空间矢量的运动轨迹六拍阶梯波逆变器与正六边形空间旋转磁场种工作状态,6种工作状态是有效的,因为逆变器这时并没有输出电压,称为“零矢量”对于六拍阶梯波的逆变器,在其输出的每个周期中3/π时刻就切换一次工作状态(即换相)刻内则保持不变。
随着逆变器工作状态的切换,电压空间矢量的幅值不变,而相位直到一个周期结束。
在一个周期中6形成一个封闭的正六边形,如图6-28所示。
由电压空间矢量运动所形成的正六边形轨迹也可以看作是异步电动机定子磁设定子磁链空间矢量为1Ψ,在第一个3π期间,施加的电压空间矢量为内,产生一个增量依此类推,可以写成 Ψ∆的通式,i Ψ的方向决定于所施加的电压图6-31 逼近圆形时的磁链增量轨迹表示由电压空间矢量1u 和2u 的线性组合构成新的电压矢量θθsin cos s j u + 中,1t 处于1u ,2t 处于2u ,s u 与矢量图6-32 电压空间矢量的线性组合用相电压表示合成电压空间矢量的定义,把相电压的时间函数和空间相位分开γ20)(j C e t u ,︒=120γ,当各功率开关处于不同状态时,线电压可取值为⎢⎢⎣⎡ ⎝⎛+=⎥⎥⎦⎤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎦⎤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=010230201322321t T t U j e T t T t U e U d j d j d ππd U T t ⎪⎪⎭⎫022,s sin =θu d θsin , 由旋转磁场所需的频率决定,0T 与21t t +未必相等,来填补。
三相异步电动机的变频调速一、三相异步电动机的调速关系式:n=n0(1-s)=60f 1(1-s)/p 改变转速有以下几种方法:1、改变电动机的极对数P2、改变电动机的转差率S3、改变电动机的电源频率F1二、异步电动机的调速特性:1、变极调速优点:调速方法简单,机械特性较硬缺点:调速平滑性差,转速成倍变化,不能完成无极调速2、调转差率调速(1)笼型电动机定子调压法和电磁调速法优点:变速方便,可以完成无极调速缺点:机械特性较软(2)绕线转子异步电动机的转子回路串电阻缺点:不能完成无极调速,浪费电能3、变频调速(1)、基频以下恒磁通(恒转矩)变频调速1)为什么要恒磁通变频调速?2)怎样才能做到变频调速时磁通恒定由每极磁通φ=E1/4.44N1F1,可知,磁通φ的值由 E 和 F 共同决定,对 E 和 F 进行适当控制,就可以使磁通保持额定值不变。
(2)基频以上恒功率(恒电压)变频调速由每极磁通φ =E1/4.44N 1F1,可知,要使电压恒定不变,主磁通φ随 F 的上升而应减小。
总结:随着转速的提高,要使电压恒定,磁通就自然下降,当转子电流不变时,其电磁转矩就会减小,而电磁功率却保持恒定。
变频器的操作一、变频器的接线1、主回路接线R、R、T:接交流三相电流U、V、W:接三相异步电动机2、控制回路的接线(1)正转起动信号:STL(2)反转起动信号:STR(3)起动自保持选择信号:STOP(4)输入信号中具有功能设定的有:RL、RM、RH、RT、AU 、JOG、CS二、操作面板1、操作面板的名称和功能上半部分为显示器,下半部分为各种按键。
MODE :可用于选择操作模式或设定模式SET:用于确定频率和参数的设定三、应用实例1、全部清除答:1)设定pr.79=1或0 PU 操作模式下,2)按MODE 键至“帮助模式”3)按▲键至“全部清除” (ALLC )4)按SET 出现“ 0”,按▲键将“ 0”改为“ 1”5)按SET 键 1.5s 即可2、运行操作方式的选择(1)PU 运行操作方式:设置电动机以48HZ 运行并操作答:设置:1)设定pr.79=1 PU 操作模式下2)按MODE 键至“频率设定模式”3)按▲键改变设定值4)按SET 键 1.5s 即可操作:1)开始:按FWD 或REV 键(电动机起动,自动地变为监视模式,显示输出频率)2)停止:按STOP 键(2)外部运行操作方式:设置电动机以50HZ 运行1)开关操作运行答:1、设定pr.79=2 外部操作模式下2、将起动开关STF 或STR 处于NO,电动机即运行3、调节电位器可对电动机进行加速、减速控制2)点动运行答:1、设定pr.79=2 外部操作模式下2、设定“点动频率” pr.15 为5HZ3、设定“点动加/减速时间pr.16 为3S4、接通“ JOG”或“ STR”进行正反转点动运行3)组合运行操作方式1)组合操作模式1(运行频率由PU 设定,起动信号由外部输入)答:设定pr.79=3 组合操作模式下完成2)组合操作模式 2 (运行频率由外部输入设定,起动信号PU 设定)答:设定pr.79=4 组合操作模式下完成pr.79 的参数设置pr.79=0 PU 或外部操作可切换pr.79=1 PU 操作模式(起动信号和运行频率均由PU 面板设定)pr.79=2 外部操作模式(起动信号和运行频率均由外部输入)pr.79=3 外部/PU 组合操作模式 1(运行频率由PU 设定,起动信号由外部输入)pr.79=4 外部/PU 组合操作模式 2(运行频率由外部输入设定,起动信号PU 设定)pr.79=5 程序运行模式3、输出频率跳变跳变:电气频率与机械频率发生共振,容易发生负载轻或没有负载及变频器跳闸现象在FR-A500 变频器上通过pr.31~ pr.32 pr.33~ pr.34 pr.35~ pr.36 设定 3 个跳变区域,跳变频率可以设定为各区域的上点或下点,pr.31 为频率跳变“ 1A” pr.33 为频率跳变“ 2A” pr.35 为频率跳变“ 3A”。
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。
3科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008NO .21SC I ENCE &TECH NO LOG Y I NFOR M A TI O N 工程技术AT V71变频器是施耐德电气公司新推出的变频器,作为AT V58的升级产品,在我厂作为主轴调速装置和主轴静压变频装置,得到了广泛应用。
这里介绍两种调速电位器调速和电动电位计调速两种方法。
1电位器调速方式这种方法的主要原理是将滑动电位器按图接入“+10”、“AI 1+”、“COM ”三个引脚,通过调节滑动电阻的阻值来改变给定电压,“AI -”和“COM ”要做封线。
滑动电阻器的选择根据所控制对象的实际需要选择阻止,以控制调节精度,这里选择的是10Ω滑动电阻器。
在变频器中输入设置命令:①在[简单启动]菜单中,将[宏设置]选为[一般应用]。
②在[1.4电机控制]菜单下,输入电机参数。
③在[1.5输入/输出设置]中,选择[3线制]控制。
此时,端子L I 1、LI 2、L I 3分别固定分配为:[停车]、[正向]、[反向]。
④在[1.7应用功能]中将LI 4设置为[寸动]。
⑤在[1.7应用功能]的[寸动频率]中设定寸动频率值实现点动速度。
2电动电位计调速方式将[简单启动]菜单的[宏设置]设为[一般应用]。
在[1.4电机控制]菜单下,输入电机参数。
在[1.5输入/输出设置]中,选择[2线制]控制。
此时,端子L I 1、L I 2分别固定分配为:施耐德ATV71变频器的两种调速方法周冬(黑龙江省齐重数控装备股份有限公司黑龙江齐齐哈尔161005)摘要:阐述了ATV71变频器控制主轴速度的两种方法。
关键词:变频器调速中图分类号:TH 17文献标识码:A文章编号:1672-3791(2008)07(c )-0039-029C E CE ECH A科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON2008N O.21SCI EN CE &TECHN OLOG Y I NFOR M A TI O N工程技术[正向]、[反向]。
变频调速的基本方式在电机调速时,一个重要的因素就是希望保持磁通不变量m Φ为额定值不变。
如果磁通太弱没有充分利用铁心,是一种浪费;若要增大磁通,从而导致过大的励磁电流,严重时会因绕组果然热而损坏电机。
对于直流电机,励磁系统是独立的,只要对电枢反应的补偿合适,保持m Φ不变时很容易做到的。
在交流异步电机中,磁通是定子和转子磁势合成产生的。
三相异步电机每相电动势的有效值:·m N g k N f E Φ=11144.4 (1—1)式中:g E ——气隙磁通在定子每相中感应电动势有效值,单位为V ;1f ——定子频率,单位为Hz ; 1N ——定子每相绕组串联匝数; 1N k ——基波绕组系数; m Φ——每极气隙磁通,单位Wb由(1—1)式可知,只要控制好感应电动势和定子频率,便可以达到控制磁通的目的,因此需要考虑基频以下和基频以上两种情况。
基频以下调速由式(1—1)可知,要保持m Φ不变,当频率从额定值n f 1向下调节时,必须同时降低g E 使常值=1f E g(1—2) 即采用固定的电动势频比的控制方式。
然而,绕组中感应电动势是难以控制的,当电动势值较高时,可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降,而认为定子相电压g U U ≈1,则得到:常值=11f U (1—3) 这是恒压频比的控制方式。
低频时,1U 和g E 都较小,定子阻抗压降所占的分量就比较显著,不能再忽略。
这时,可以认为的把电压1U 抬高一些,以便近似的补偿定子压降。
带定子压降补偿的恒压频比控制特性曲线有补偿的如图中的b 线,物补偿的如图中的a 线。
O Us f 1图6-1 恒压频比控制特性a b基频以上调速在基频以上调速,频率可以从n f 1往上增高,但电压1U 却不能增加得比额定电压n U 1还要大,最多只能保持n U U 11 。
由式(1-1)可知,这将迫使磁通与频率成反比的降低,相当于直流电机弱磁升速的情况。
把基频以下和基频以上两种情况合起来,可得到如图所示的异步电动机变频调速的控制特性。
情境四:变频器的应用与维护
项目二变频器的调速方法
一、项目训练目的:
1.掌握变频器的不同调速控制方式的区别
2.掌握变频器不同调速方式的接线方法和参数设置方法。
3.能够熟练操作变频器
二、教学建议
采用边讲边练的方式进行教学,指导学生利用MM420变频实现三相异步电动机的调速控制。
新授内容:
理论知识部分变频器的不同调速方式下的接线与参数设定方法一、外部端子点动控制
1)变频器的接线示意图
2)需要设定的参数
序号变频器参数出厂值设定值功能说明
1P0304230380电动机的额定电压(380V)
2P0305 3.250.35电动机的额定电流(0.35A)
3P03070.750.06电动机的额定功率(60W)
4P031050.0050.00电动机的额定频率(50Hz)
5P031101430电动机的额定转速(1430 r/min)
6P100021用操作面板(BOP)控制频率的升降
7P108000电动机的最小频率(0Hz)
8P10825050.00电动机的最大频率(50Hz)
9P11201010斜坡上升时间(10S)
10P11211010斜坡下降时间(10S)
11P070022选择命令源(由端子排输入)
12P0701110正向点动
13P07021211反向点动
14P1058 5.0030正向点动频率(30Hz)
15P1059 5.0020反向点动频率(20Hz)
16P106010.0010点动斜坡上升时间(10S)
17P106110.005点动斜坡下降时间(5S)
注:(1)设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值
(2)设定P0003=2允许访问扩展参数
(3)设定电机参数时先设定P0010=1(快速调试),电机参数设置完成设定P0010=0(准备)
3)参数的调整
(1)改变P1058、P1059的值,观察电机运转状态有什么变化。
(2)改变P1060、P1061的值,观察电机运转状态有什么变化。
二、变频器控制电机正反转
1)变频器的接线示意图
2)需要设定的参数
序号变频器参数出厂值设定值功能说明
1P0304230380电动机的额定电压(380V)
2P0305 3.250.35电动机的额定电流(0.35A)
3P03070.750.06电动机的额定功率(60W)
4P031050.0050.00电动机的额定频率(50Hz)
5P031101430电动机的额定转速(1430 r/min)
6P070022选择命令源(由端子排输入)7P100021用操作面板(BOP)控制频率的
升降
8P108000电动机的最小频率(0Hz )9P10825050.00电动机的最大频率(50Hz )10P11201010斜坡上升时间(10S )11P11211010斜坡下降时间(10S )
12P070111ON/OFF(接通正转/停车命令1)13P07021212反转
14
P0703
9
4
OFF3(停车命令3)按斜坡函数曲线快速降速停车
注:(1)设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值
(2)设定P0003=2允许访问扩展参数
(3)设定电机参数时先设定P0010=1(快速调试),电机参数设置完成设定
P0010=0(准备)
3)参数的调整
改变P1120、P1121的值,观察电机运转状态有什么变化。
三、多段速度选择变频器调速
1)变频器的接线示意图
2)参数功能表
序号变频器参
数出厂值设定值功能说明
1P0304230380电动机的额定电压(380V )2P0305 3.250.35电动机的额定电流(0.35A )3P03070.750.06电动机的额定功率(60W )4P031050.0050.00电动机的额定频率(50Hz )5P031101430电动机的额定转速(1430r/min )6P100023固定频率设定
7P108000电动机的最小频率(0Hz )8P10825050.00电动机的最大频率(50Hz )9
P1120
10
10
斜坡上升时间(10S )
10P11211010斜坡下降时间(10S)
11P070022选择命令源(由端子排输入)
12P0701117固定频率设值(二进制编码选择+ON 命令)
13P07021217固定频率设值(二进制编码选择+ON 命令)
14P0703917固定频率设值(二进制编码选择+ON 命令)
15P10010.00 5.00固定频率1
16P1002 5.0010.00固定频率2
17P100310.0020.00固定频率3
18P100415.0025.00固定频率4
19P100520.0030.00固定频率5
20P100625.0040.00固定频率6
21P100730.0050.00固定频率7
注:(1)设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值
(2)设定P0003=2允许访问扩展参数
(3)设定电机参数时先设定P0010=1(快速调试),电机参数设置完成设定P0010=0(准备)
四、变频器无级调速
1)变频器的接线示意图
2)参数功能表
序号变频器参数出厂值设定值功能说明
1P0304230380电动机的额定电压(380V)
2P0305 3.250.35电动机的额定电流(0.35A)
3P03070.750.06电动机的额定功率(60W)
4P031050.0050.00电动机的额定频率(50Hz)
5P031101430电动机的额定转速(1430 r/min)
6P100021用操作面板(BOP)控制频率的升降
7P108000电动机的最小频率(0Hz)
8P10825050.00电动机的最大频率(50Hz)
9P11201010斜坡上升时间(10S)
10P11211010斜坡下降时间(10S)
11P070021BOP(键盘)设置
注:(1)设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值
(2)设定P0003=2允许访问扩展参数
(3)设定电机参数时先设定P0010=1(快速调试),电机参数设置完成设定P0010=0(准备)
五、外部模拟量(电压/电流)方式的变频调速控制
1)变频器的接线示意图
2)参数功能表
序号变频器参数出厂值设定值功能说明
1P0304230380电动机的额定电压(380V)
2P0305 3.250.35电动机的额定电流(0.35A)
3P03070.750.06电动机的额定功率(60W)
4P031050.0050.00电动机的额定频率(50Hz)
5P031101430电动机的额定转速(1430 r/min)
6P100022模拟输入
7P070022选择命令源(由端子排输入)
8P070111ON/OFF(接通正转/停车命令1)
注:(1)设置参数前先将变频器参数复位为工厂的缺省设定值
(2)设定P0003=2允许访问扩展参数
(3)设定电机参数时先设定P0010=1(快速调试),电机参数设置完成设定P0010=0(准备)
实验部分变频器的调速方法
一、实训目的
了解变频器外部控制端子的功能,掌握外部运行模式下变频器的操作方法。
二、实训设备
序号名称型号与规格数量备注
1实训装置THPFSM-21
2实训挂箱C101
3导线3号/4号若干
4电动机WDJ261
5实训指导书THPFSM-1/21
三、控制要求
练习课上所讲的变频器应用项目
四、参数功能表及接线图
1.参数功能表
2.变频器外部接线图
五、操作步骤
1.检查实训设备中器材是否齐全。
2.按照变频器外部接线图完成变频器的接线,认真检查,确保正确无误。
3.打开电源开关,按照参数功能表正确设置变频器参数
六、实训总结
1、总结使用变频器外部端子控制电机点动运行的操作方法。
2、总结使用变频器外部端子控制电机正反转的操作方法。
3、总结使用变频器外部端子控制多段速度选择变频器调速方法。
4、总结使用操作面板变频器无级调速方法。
5、总结使用外部模拟量(电压/电流)方式的变频调速控制方法。