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西門子變頻器的工作原理_91化工儀器網(wǎng)

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2019-09-02  來源:儀器信息網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):168
核心提示:變頻器元件整流電路由VD1-VD6六個(gè)整流二極管組成不可控全波整流橋。對(duì)于380V的額定電源,一般二極管反向耐壓值應(yīng)選1200V,二極管的正向電流為電機(jī)額定電流的1.414-2倍。電容C1吸收電容,整流電路輸出是脈動(dòng)的直流電壓,必須加以濾波。變壓器一種常見的電氣設(shè)備,可用來把某種數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓,也可以改變交流電的數(shù)值及變換阻抗或改變相位。壓敏電阻有三個(gè)作用:一、過電壓保護(hù);二、耐雷擊要求;三、安規(guī)測(cè)試需要.熱敏電阻:過熱保護(hù)霍爾元件安裝在UVW的其中二相,用于檢測(cè)輸出電流值
變頻器元件整流電路

由VD1-VD6六個(gè)整流二極管組成不可控全波整流橋。對(duì)于380V的額定電源,一般二極管反向耐壓值應(yīng)選1200V,二極管的正向電流為電機(jī)額定電流的1.414-2倍。

電容C1

吸收電容,整流電路輸出是脈動(dòng)的直流電壓,必須加以濾波。

變壓器

一種常見的電氣設(shè)備,可用來把某種數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓,也可以改變交流電的數(shù)值及變換阻抗或改變相位。

壓敏電阻

有三個(gè)作用:一、過電壓保護(hù);二、耐雷擊要求;三、安規(guī)測(cè)試需要.

熱敏電阻:過熱保護(hù)

霍爾元件

安裝在UVW的其中二相,用于檢測(cè)輸出電流值。選用時(shí)額定電流約為電機(jī)額定電流的2倍左右。

充電電阻

作用是防止開機(jī)上電瞬間電容對(duì)地短路,燒壞儲(chǔ)能電容開機(jī)前電容二端的電壓為 0V;所以在上電(開機(jī))的瞬間電容對(duì)地為短路狀態(tài)。如果不加充電電阻在整流橋與電解電容之間,則相當(dāng)于380V電源直接對(duì)地短路,瞬間整流橋通過無窮大的電流導(dǎo)致整流橋炸掉。一般而言變頻器的功率越大,充電電阻越小。充電電阻的選擇范圍一般為:10-300 。

儲(chǔ)能電容

又叫電解電容,在充電電路中主要作用為儲(chǔ)能和濾波。PN端的電壓工作范圍一般在 430VDC~700VDC 之間,而一般的高壓電容都在 400VDC左右,為了滿足耐壓需要就必須是二個(gè)400VDC的電容串起來作800VDC。容量選擇 60uf/A

均壓電阻:防止由于儲(chǔ)能電容電壓的不均燒壞儲(chǔ)能電容;因?yàn)槎€(gè)電解電容不可能做成完全一致,這樣每個(gè)電容上所承受的電壓就可能不同,承受電壓高的發(fā)熱嚴(yán)重(電容里面有等效串聯(lián)電阻)或超過耐壓值而損壞。

C2電容

吸收電容,主要作用為吸收IGBT的過流與過壓能量。

電源板

開關(guān)電源電路向操作面板、主控板、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路及風(fēng)扇等提供低壓電源,開關(guān)電源提供的低壓電源有: 5V、 15V 、 24V向CPU其附屬電路、控制電路、顯示面板等提供電源。

驅(qū)動(dòng)板

主要是將CPU生成的PWM脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生符合要求的驅(qū)動(dòng)信號(hào)激勵(lì)I(lǐng)GBT輸出電壓。

控制板

也叫CPU板,相當(dāng)人的大腦,處理各種信號(hào)以及控制程序等部分

元器件如圖:

變頻器基礎(chǔ)原理控制方式

1: VVVF 是 Variable Voltage and Variable Frequency 的縮寫,意為改變電壓和改變頻率,也就是人們所說的變壓變頻。

2: CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency 的縮寫,意為恒電壓、恒頻率,也就是人們所說的恒壓恒頻。

VVC的控制原理

在VVC中,控制電路用一個(gè)數(shù)學(xué)模型來計(jì)算電機(jī)負(fù)載變化時(shí)佳的電機(jī)勵(lì)磁,并對(duì)負(fù)載加以補(bǔ)償。

此外集成于ASIC電路上的同步60 PWM方法決定了逆變器半導(dǎo)體器件(IGBTS)的佳開關(guān)時(shí)間。

決定開關(guān)時(shí)間要遵循以下原則:

數(shù)值上大的一相在1/6個(gè)周期(60 )內(nèi)保持它的正電位或負(fù)電位不變。

其它兩相按比例變化,使輸出線電壓保持正弦并達(dá)到所需的幅值(如下圖)

與正弦控制PWM不同,VVC是依據(jù)所需輸出電壓的數(shù)字量來工作的。這能保證變頻器的輸出達(dá)到電壓的額定值,電機(jī)電流為正弦波,電機(jī)的運(yùn)行與電機(jī)直接接市電時(shí)一樣。

由于在變頻器計(jì)算的輸出電壓時(shí)考慮了電機(jī)的常數(shù)(定子電阻和電感),所以可得到佳的電機(jī)勵(lì)磁。

因?yàn)樽冾l器連續(xù)的檢測(cè)負(fù)載電流,變頻器就能調(diào)節(jié)輸出電壓與負(fù)載相匹配,所以電機(jī)電壓可適應(yīng)電機(jī)的類型,跟隨負(fù)載的變化。

VVC+的控制原理是將矢量調(diào)制的原理應(yīng)用于固定電壓源PWM逆變器,這一控制建立在一個(gè)改善了的電機(jī)模型上,該電機(jī)模型較好的對(duì)負(fù)載和轉(zhuǎn)差進(jìn)行了補(bǔ)償。

因?yàn)橛泄蜔o功電流成分對(duì)于控制系統(tǒng)來說都是很重要的,控制電壓矢量的角度可顯著的改善0-12HZ范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)性能,而在標(biāo)準(zhǔn)的PWM U/F驅(qū)動(dòng)中0-10HZ范圍一般都存在著問題。

利用SFAVM或60 AVM原理來計(jì)算逆變器的開關(guān)模式,可使氣隙轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)很?。ㄅc使用同步PWM的變頻器相比)。

用戶可以選擇自己喜愛的工作原理,或者由逆變器依據(jù)散熱器的溫度來自動(dòng)選擇控制原理。如果溫度低于75 C采用SFAVM原理來控制,當(dāng)溫度高于75℃時(shí)就應(yīng)用60 AVM原理。

以下給出這兩個(gè)原理的概要

選擇

逆變器大的開關(guān)頻率

特點(diǎn)

SFAVM

大8kHz

1. 與同步60 PWM(VVC)相比,轉(zhuǎn)矩紋波小

2. 無 換擋

3. 逆變器的開關(guān)損耗大

60 AVM

大14kHz

1. 逆變器的開關(guān)損耗減少(與SFAVM相比減少1/3)

2. 與同步60 PWM(VVC)相比轉(zhuǎn)矩紋波小

3. 與SFAVM相比轉(zhuǎn)矩紋波相對(duì)大些


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