变频技术

变频调速系统的电容反馈制动

电容反馈制动是在电阻制动基础上实现一部分再生能量得到利用的制动方式,利用电容器存储再生能量、减少消耗在制动电阻上的再生能量。电容反馈制动的充电反馈回路采用可逆晶闸管斩波器实现,电路构成如图2-8 所示,可实现两个方向能量流:能量由电源供负载时开关 S2 断开、由器件 S1 和二极管 VD2 起降压斩波器作用;由负载侧反馈送能量时开关 S1 断开、由器件 S2 和二极管 VD1 起升压斩波器作用。图2-8 可逆斩波器采用可逆晶闸管斩波器实现的电容反馈制动主回路原理图如图2-9:整流部分为普通二极管…

变频器能耗制动单元组件的组成

能耗制动采用在变频器直流侧设置制动单元组件、将再生电能消耗在功率电阻上来实现制动(如图2-10),这是处理再生能量最直接的方法,将再生能量经专门能耗制动电路消耗在电阻上转化为热能、故又称电阻制动,包括制动单元与制动电阻两部分。图2-10 能耗制动和制动单元、制动电阻的连接方式(1)制动单元:功能是直流回路电压 Ud 超过规定限值(如 660 V 或 710 V)时接通耗能电路、使直流回路经制动电阻以热能方式释放能量。分内置式与外置式,内置式适用小功率通用变频器、外置式适用大功率变频器或对制动有特…

变频调速系统回馈制动的实现

对频繁启动、频繁制动或四象限运行的电动机,如何处理制动过程不仅影响系统动态响应、还存在经济效益问题。目前大部分通用变频器还不能通过单独一台变频器实现回馈制动。共用直流母线方式可实现再生能量回馈系统,将制动产生再生能量充分利用、既节约电能又处理再生电能。通常意义上的异步电动机多传动系统包括整流桥、直流母线供电回路、若干个逆变器,电动机所需能量以直流方式通过 PWM 逆变器输出。多传动方式下制动时产生再生能量反馈到直流回路、经直流回路可消耗在其他处于电动状态的电动机上;制动要求特别高时只需在共用母线…

变频器的基本 U/f 线

在变频器输出频率从 0 Hz 上升到基本频率 fBA 的过程中,满足 KU=Kf 的 U/f 线称为基本 U/f 线,如图1-19 所示。图1-19 基本 U/f 线

变频器的弱磁点

当电动机运行频率高于额定频率时,变频器输出电压不再能随频率上升而上升(如图1-20 中 A 点)。此时由于 U/f 比随频率上升而下降、电动机磁路内磁通也随之减小、处于弱磁运行状态。因此通常把转折点 A 称为弱磁点。图1-20 变频器的弱磁点

变频器 U/f 线的选择功能

不同负载在低速时对转矩要求不同,各类负载低速呈现的阻转矩不一样:二次方律负载阻转矩与转速二次方成正比(图1-21 曲线①)、低速阻转矩比额定转矩小得多;恒转矩负载不同转速下阻转矩基本不变(曲线②)、低速阻转矩与额定转速基本相同;恒功率负载不同转速下功率恒定、机械特性呈双曲线状(曲线③)、低速阻转矩比额定转速时大得多。图1-21 各类负载的机械特性

变频器转矩控制与转速控制的区别

变频调速系统都以控制电动机转速为目的,基本特点:①变频器输出频率大小(取决于转速高低)随给定信号大小而变;②电动机转矩大小不能控制、总是和负载阻转矩平衡、随负载轻重随时变化;③电动机转矩限值受发热与过载能力(取决于临界转矩)制约。转矩控制是矢量控制模式下一种特殊控制方式,主要特点:①给定信号并不用于控制变频器输出频率大小、而是用于控制电动机产生的电磁转矩大小,如图1-22:给定信号 10 V 时电磁转矩为最大值 Tmax(状态①),给定 5 V 时电磁转矩为 Tmax/2(状态②);②电动机转速…

变频器的输出频率线

“输出频率线”指变频器输出频率与给定信号间的关系线。如图1-11 所示,横坐标是给定信号 Fs(通常用百分数表示)、纵坐标是输出频率 fx。基本频率线特点是:Fs=0 时 fx=0,Fs=100% 时 fx=fmax。图1-11 输出频率线若干台电动机联动控制时,因各电动机特性与工况均有差异,需通过调整输出频率线使各传动单元步调一致,故也称联动比率调整。若变频器要求电压设置信号 0~+10 V、而外接电压设置信号只有 0~+9.5 V,则通过调整可使输出频率调节范围仍为 0~fmax。

变频器的偏置频率

对应于设置信号为 0 时的输出频率称为偏置频率 fB,可以在一定范围内设置,如图1-12 所示。图示曲线①是基本频率线、曲线②是正偏置情形、曲线③是负偏置情形。通过设置频率增益与偏置频率,变频器输出频率线就可任意调整。图1-12 偏置频率

变频调速后异步电动机的机械特性

变频调速基于 n=60f1(1-s)/p,即改变定子供电频率 f1 可改变电动机同步转速 n。为保持调速时电动机最大转矩 Mm 不变,要求定子供电电压相应调节以维持磁通恒定。根据定子电压 U1 与定子供电频率 f1 的不同比例关系,有不同的变频调速方式。图1-13 为变频调速时异步电动机机械特性。(1)保持 U1/f1=常数的比例控制方式。该方式下只要 U1 与 f1 成比例改变即可维持恒磁通、实现变频调速。但低频时定子阻抗相对定子漏抗不能忽略,最大转矩随频率降低而减小、启动转矩也减小。图1-1…

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