Chastotani o'zgartirgich - bu elektr ishlarini bajarishda o'zlashtirilishi kerak bo'lgan texnologiya. Dvigatelni boshqarish uchun chastota konvertoridan foydalanish elektr boshqaruvida keng tarqalgan usuldir; ba'zilari ulardan foydalanish bo'yicha malakani ham talab qiladi.
1.Birinchidan, motorni boshqarish uchun chastota konvertori nima uchun ishlatiladi?
Dvigatel induktiv yuk bo'lib, u oqimning o'zgarishiga to'sqinlik qiladi va ishga tushirilganda oqimning katta o'zgarishiga olib keladi.
Inverter - sanoat chastotali quvvat manbaini boshqa chastotaga aylantirish uchun quvvat yarimo'tkazgich qurilmalarini yoqish-o'chirish funktsiyasidan foydalanadigan elektr energiyasini boshqarish moslamasi. U asosan ikkita sxemadan iborat bo'lib, biri asosiy sxema (rektifikator moduli, elektrolitik kondansatör va inverter moduli), ikkinchisi esa boshqaruv sxemasi (kommutatsiya quvvat manbai platasi, boshqaruv platasi).
Dvigatelning boshlang'ich oqimini kamaytirish uchun, ayniqsa yuqori quvvatga ega bo'lgan vosita, quvvat qanchalik katta bo'lsa, boshlang'ich oqimi ham shunchalik katta bo'ladi. Haddan tashqari ishga tushirish oqimi elektr ta'minoti va tarqatish tarmog'iga katta yuk olib keladi. Chastotani o'zgartirgich ushbu boshlang'ich muammoni hal qilishi va vositani ortiqcha boshlang'ich oqimiga olib kelmasdan muammosiz ishga tushirishga imkon berishi mumkin.
Chastotani o'zgartirgichdan foydalanishning yana bir funktsiyasi - bu vosita tezligini sozlash. Ko'pgina hollarda, ishlab chiqarish samaradorligini oshirish uchun vosita tezligini nazorat qilish kerak va chastota konvertori tezligini tartibga solish har doim uning eng katta ahamiyati bo'lgan. Chastotani o'zgartirgich quvvat manbai chastotasini o'zgartirib, vosita tezligini boshqaradi.
2.Invertorni boshqarish usullari qanday?
Inverterni boshqarish motorlarining eng ko'p qo'llaniladigan beshta usuli quyidagilardir:
A. Sinusoidal impuls kengligi modulyatsiyasi (SPWM) nazorat qilish usuli
Uning xarakteristikalari oddiy boshqaruv davri tuzilishi, arzonligi, yaxshi mexanik qattiqligi va umumiy uzatishning silliq tezlikni tartibga solish talablariga javob berishi mumkin. U sanoatning turli sohalarida keng qo'llanilgan.
Biroq, past chastotalarda, past chiqish kuchlanishi tufayli, moment stator qarshilik kuchlanishining pasayishiga sezilarli darajada ta'sir qiladi, bu esa maksimal chiqish momentini kamaytiradi.
Bundan tashqari, uning mexanik xususiyatlari DC motorlari kabi kuchli emas va dinamik moment quvvati va statik tezlikni tartibga solish ko'rsatkichlari qoniqarli emas. Bundan tashqari, tizimning ishlashi yuqori emas, boshqaruv egri chizig'i yuk bilan o'zgaradi, moment reaktsiyasi sekin, vosita momentidan foydalanish darajasi yuqori emas va stator qarshiligi va inverter o'likligi tufayli past tezlikda ishlash kamayadi. zona ta'siri va barqarorlik yomonlashadi. Shuning uchun, odamlar vektor nazorati o'zgaruvchan chastotali tezlikni tartibga solishni o'rgandilar.
B. Voltaj fazo vektori (SVPWM) nazorat qilish usuli
Bu vosita havo bo'shlig'ining ideal dumaloq aylanadigan magnit maydon traektoriyasiga yaqinlashish, bir vaqtning o'zida uch fazali modulyatsiya to'lqin shaklini yaratish va uni boshqarish uchun uch fazali to'lqin shaklining umumiy ishlab chiqarish effektiga asoslanadi. aylanaga yaqinlashuvchi chizilgan ko'pburchak.
Amaliy foydalanishdan so'ng, u takomillashtirildi, ya'ni tezlikni nazorat qilish xatosini bartaraf etish uchun chastota kompensatsiyasini joriy qilish; past tezlikda stator qarshiligining ta'sirini bartaraf etish uchun qayta aloqa orqali oqim amplitudasini baholash; dinamik aniqlik va barqarorlikni yaxshilash uchun chiqish kuchlanishi va oqim halqasini yopish. Shu bilan birga, ko'plab boshqaruv zanjirlari mavjud va hech qanday momentni sozlash joriy etilmaydi, shuning uchun tizimning ishlashi tubdan yaxshilanmagan.
C. Vektorli boshqaruv (VC) usuli
Uning mohiyati AC motorini doimiy tok dvigateliga tenglashtirish va tezlikni va magnit maydonni mustaqil ravishda boshqarishdir. Rotor oqimini boshqarish orqali stator oqimi moment va magnit maydon komponentlarini olish uchun parchalanadi va koordinata o'zgarishi ortogonal yoki ajratilgan boshqaruvga erishish uchun ishlatiladi. Vektorli boshqarish usulini joriy etish davr ahamiyatiga ega. Biroq, amaliy qo'llanmalarda, rotor oqimini aniq kuzatish qiyin bo'lganligi sababli, tizim xususiyatlariga vosita parametrlari katta ta'sir ko'rsatadi va ekvivalent shahar dvigatelini boshqarish jarayonida ishlatiladigan vektor aylanish o'zgarishi nisbatan murakkab bo'lib, haqiqiy oqimni qiyinlashtiradi. ideal tahlil natijasiga erishish uchun nazorat effekti.
D. To'g'ridan-to'g'ri momentni boshqarish (DTC) usuli
1985 yilda Germaniyaning Ruhr universiteti professori DePenbrok birinchi marta to'g'ridan-to'g'ri momentni boshqarish chastotasini o'zgartirish texnologiyasini taklif qildi. Ushbu texnologiya yuqorida aytib o'tilgan vektor nazoratining kamchiliklarini katta darajada hal qildi va yangi boshqaruv g'oyalari, qisqa va aniq tizim tuzilishi va mukammal dinamik va statik ishlash bilan tez ishlab chiqildi.
Hozirgi vaqtda ushbu texnologiya elektrovozlarning yuqori quvvatli o'zgaruvchan tok uzatish traktsiyalarida muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda. To'g'ridan-to'g'ri momentni boshqarish stator koordinata tizimidagi AC motorlarining matematik modelini bevosita tahlil qiladi va dvigatelning magnit oqimi va momentini boshqaradi. AC motorlarini shahar motorlariga tenglashtirishning hojati yo'q, shuning uchun vektor aylanish transformatsiyasida ko'plab murakkab hisob-kitoblarni yo'q qiladi; doimiy tok motorlarini boshqarishga taqlid qilish kerak emas, shuningdek, ajralish uchun AC motorlarining matematik modelini soddalashtirish kerak emas.
E. Matritsa AC-AC nazorat qilish usuli
VVVF chastotasini konvertatsiya qilish, vektorni nazorat qilish chastotasini konvertatsiya qilish va to'g'ridan-to'g'ri momentni boshqarish chastotasini konvertatsiya qilish AC-DC-AC chastotasini konvertatsiya qilishning barcha turlaridir. Ularning umumiy kamchiliklari past kirish quvvat omili, katta garmonik oqim, doimiy oqim davri uchun zarur bo'lgan katta energiya saqlash kondensatori va regenerativ energiyani elektr tarmog'iga qaytarib bo'lmaydi, ya'ni u to'rt kvadrantda ishlay olmaydi.
Shu sababli, AC-AC matritsa chastotasini konvertatsiya qilish paydo bo'ldi. Matritsaning AC-AC chastotasini konvertatsiya qilish oraliq shahar aloqasini yo'q qilganligi sababli, u katta va qimmat elektrolitik kondansatörni yo'q qiladi. U 1 quvvat omiliga, sinusoidal kirish oqimiga erishishi mumkin va to'rtta kvadrantda ishlashi mumkin va tizim yuqori quvvat zichligiga ega. Ushbu texnologiya hali etuk bo'lmagan bo'lsa-da, u hali ham ko'plab olimlarni chuqur tadqiqotlar olib borishga jalb qilmoqda. Uning mohiyati tokni, magnit oqimini va boshqa miqdorlarni bilvosita nazorat qilish emas, balki unga erishish uchun momentni boshqariladigan miqdor sifatida bevosita ishlatishdir.
3. Chastotani o'zgartirgich dvigatelni qanday boshqaradi? Qanday qilib ikkalasi bir-biriga bog'langan?
Dvigatelni boshqarish uchun inverterning simlari nisbatan sodda, kontaktorning simiga o'xshaydi, uchta asosiy elektr uzatish liniyasi dvigatelga kiradi va keyin chiqadi, lekin sozlamalar murakkabroq va inverterni boshqarish usullari ham mavjud. boshqacha.
Avvalo, inverter terminali uchun, ko'plab markalar va turli xil ulanish usullari mavjud bo'lsa-da, ko'pchilik invertorlarning simi terminallari juda farq qilmaydi. Odatda dvigatelning oldinga va teskari boshlanishini boshqarish uchun ishlatiladigan oldinga va teskari kalit kirishlariga bo'linadi. Qayta aloqa terminallari dvigatelning ish holati haqida fikr bildirish uchun ishlatiladi,shu jumladan ish chastotasi, tezlik, nosozlik holati va boshqalar.
Tezlikni sozlashni boshqarish uchun ba'zi chastota konvertorlari potansiyometrlardan foydalanadi, ba'zilari esa to'g'ridan-to'g'ri tugmalardan foydalanadi, ularning barchasi jismoniy simlar orqali boshqariladi. Yana bir usul - aloqa tarmog'idan foydalanish. Ko'pgina chastota konvertorlari endi aloqa boshqaruvini qo'llab-quvvatlaydi. Aloqa liniyasi dvigatelni ishga tushirish va to'xtatish, oldinga va orqaga aylanish, tezlikni sozlash va hokazolarni boshqarish uchun ishlatilishi mumkin. Shu bilan birga, teskari aloqa ma'lumotlari aloqa orqali ham uzatiladi.
4.Dvigatelning aylanish tezligi (chastotasi) o'zgarganda uning chiqish momenti nima bo'ladi?
Chastotani o'zgartirgich tomonidan boshqariladigan boshlang'ich moment va maksimal moment to'g'ridan-to'g'ri quvvat manbai tomonidan boshqariladigan vaqtdan kichikroqdir.
Dvigatel quvvat manbai bilan quvvatlanganda katta ishga tushirish va tezlashtirish ta'siriga ega, ammo chastota konvertori bilan quvvatlanganda bu ta'sirlar kuchsizroq. Elektr ta'minoti bilan to'g'ridan-to'g'ri ishga tushirish katta boshlang'ich oqimi hosil qiladi. Chastotani o'zgartirgichdan foydalanilganda, chastota konvertorining chiqish kuchlanishi va chastotasi asta-sekin motorga qo'shiladi, shuning uchun vosita boshlang'ich oqimi va ta'siri kichikroq bo'ladi. Odatda, vosita tomonidan ishlab chiqarilgan moment chastotaning pasayishi bilan kamayadi (tezlik pasayadi). Kamaytirishning haqiqiy ma'lumotlari ba'zi chastota konvertori qo'llanmalarida tushuntiriladi.
Odatiy vosita 50 Gts kuchlanish uchun mo'ljallangan va ishlab chiqarilgan va uning nominal momenti ham ushbu kuchlanish oralig'ida berilgan. Shuning uchun, nominal chastotadan past tezlikni tartibga solish doimiy moment tezligini tartibga solish deb ataladi. (T=Te, P<=Pe)
Chastotani o'zgartirgichning chiqish chastotasi 50 Gts dan katta bo'lsa, vosita tomonidan ishlab chiqarilgan moment chastotaga teskari proportsional chiziqli munosabatda kamayadi.
Dvigatel 50 Gts dan yuqori chastotada ishlaganda, vosita chiqish momentining etarli bo'lmasligi uchun vosita yukining hajmini hisobga olish kerak.
Masalan, 100 Gts chastotada vosita tomonidan ishlab chiqarilgan moment 50 Gts chastotada ishlab chiqarilgan momentning taxminan 1/2 qismiga kamayadi.
Shuning uchun, nominal chastotadan yuqori tezlikni tartibga solish doimiy quvvat tezligini tartibga solish deb ataladi. (P=Ue*Ie).
5.50Hz dan yuqori chastotali konvertorni qo'llash
Muayyan vosita uchun uning nominal kuchlanishi va nominal oqimi doimiydir.
Misol uchun, agar inverter va dvigatelning nominal qiymatlari ikkalasi ham bo'lsa: 15kVt/380V/30A, vosita 50Hz dan yuqori ishlashi mumkin.
Tezlik 50Hz bo'lsa, inverterning chiqish kuchlanishi 380V va oqim 30A ni tashkil qiladi. Hozirgi vaqtda chiqish chastotasi 60 Gts ga oshirilsa, inverterning maksimal chiqish kuchlanishi va oqimi faqat 380V / 30A bo'lishi mumkin. Shubhasiz, chiqish quvvati o'zgarishsiz qoladi, shuning uchun biz uni doimiy quvvat tezligini tartibga solish deb ataymiz.
Bu vaqtda moment qanday?
Chunki P=wT(w; burchak tezligi, T: moment), P oʻzgarmaganligi sababli va w ortib boradi, moment mos ravishda kamayadi.
Bunga boshqa tomondan ham qarashimiz mumkin:
Dvigatelning stator kuchlanishi U=E+I*R (I – oqim, R – elektron qarshilik, E – induktsiya potentsiali).
Ko'rinib turibdiki, U va I o'zgarmasa, E ham o'zgarmaydi.
Va E=k*f*X (k: doimiy; f: chastota; X: magnit oqim), shuning uchun f 50–>60Hz dan o'zgarganda, X mos ravishda kamayadi.
Dvigatel uchun T=K*I*X (K: doimiy; I: oqim; X: magnit oqim), shuning uchun magnit oqim X kamayishi bilan T momenti kamayadi.
Shu bilan birga, u 50 Gts dan kam bo'lganda, I*R juda kichik bo'lganligi sababli, U/f=E/f o'zgarmaganida, magnit oqimi (X) doimiy hisoblanadi. T momenti oqimga mutanosib. Shuning uchun inverterning haddan tashqari oqim sig'imi odatda uning ortiqcha yuk (moment) quvvatini tavsiflash uchun ishlatiladi va u doimiy moment tezligini tartibga solish deb ataladi (nominal oqim o'zgarishsiz qoladi -> maksimal moment o'zgarishsiz qoladi)
Xulosa: inverterning chiqish chastotasi 50 Gts dan yuqori bo'lsa, dvigatelning chiqish momenti pasayadi.
6.Chiqish momenti bilan bog'liq boshqa omillar
Issiqlik ishlab chiqarish va issiqlik tarqalish quvvati inverterning chiqish oqimi quvvatini aniqlaydi, bu esa inverterning chiqish momentiga ta'sir qiladi.
1. Tashuvchi chastotasi: inverterda belgilangan nominal oqim odatda eng yuqori tashuvchi chastotasi va eng yuqori muhit haroratida uzluksiz chiqishni ta'minlaydigan qiymatdir. Tashuvchi chastotasini kamaytirish vosita oqimiga ta'sir qilmaydi. Shu bilan birga, komponentlarning issiqlik hosil bo'lishi kamayadi.
2. Atrof-muhit harorati: xuddi atrof-muhit harorati nisbatan past ekanligi aniqlanganda inverterni himoya qilish oqimining qiymati oshirilmaydi.
3. Balandlik: Balandlikning oshishi issiqlik tarqalishiga va izolyatsiya ko'rsatkichlariga ta'sir qiladi. Umuman olganda, uni 1000 m dan pastroqda e'tiborsiz qoldirish mumkin va har 1000 metr balandlikda quvvatni 5% ga kamaytirish mumkin.
7.Dvigatelni boshqarish uchun chastota konvertori uchun mos chastota nima?
Yuqoridagi xulosada biz inverter motorni boshqarish uchun nima uchun ishlatilishini bilib oldik, shuningdek, inverter motorni qanday boshqarishini ham tushundik. Inverter motorni boshqaradi, uni quyidagicha umumlashtirish mumkin:
Birinchidan, inverter silliq ishga tushirish va silliq to'xtashga erishish uchun vosita boshlang'ich kuchlanishini va chastotasini nazorat qiladi;
Ikkinchidan, inverter vosita tezligini sozlash uchun ishlatiladi va vosita tezligi chastotani o'zgartirish orqali o'rnatiladi.
Anhui Mingtengning doimiy magnitlangan motorimahsulotlar inverter tomonidan boshqariladi. 25% -120% yuk oralig'ida ular bir xil xususiyatlarga ega asenkron motorlarga qaraganda yuqori samaradorlik va kengroq ish diapazoniga ega va sezilarli energiya tejovchi ta'sirga ega.
Bizning professional texnik xodimlarimiz motorni yaxshiroq boshqarishga erishish va motorning ishlashini maksimal darajada oshirish uchun o'ziga xos ish sharoitlari va mijozlarning haqiqiy ehtiyojlariga muvofiq ko'proq mos inverterni tanlaydi. Bundan tashqari, bizning texnik xizmat ko'rsatish bo'limi mijozlarga inverterni o'rnatish va disk raskadrovka qilish uchun masofadan rahbarlik qilishi va sotishdan oldin va keyin har tomonlama kuzatuv va xizmat ko'rsatishni amalga oshirishi mumkin.
Mualliflik huquqi: Ushbu maqola WeChat jamoat raqami "Texnik trening" ning qayta nashri, asl havolasi https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA
Ushbu maqola kompaniyamiz nuqtai nazarini aks ettirmaydi. Agar sizda boshqacha fikr yoki qarashlar bo'lsa, iltimos bizni to'g'rilang!
Xabar vaqti: 2024 yil 09-sentabr