变频技术

变频调速系统对切换控制的要求

具体要求如下:(1)变频器在切换前的工作频率。例如多泵供水系统中常采用一台变频器控制多台水泵方案、通常称“1 拖 X”(1 台变频器控制 X 台水泵)。“1 拖 X”工作情况是:先由变频器控制“1 号泵”运行,当用水量增大、变频器运行频率已达上限频率(通常等于工频)时,若在确认时间(通常 2~5 min)内水压始终低于目标压力,则将“1 号泵”切换为工频运行,同时变频器输出频率迅速降为 0 Hz、并切换至“2 号泵”变频启动、依此类推。其切换特点是在切换瞬间变频器输出频率基本等于工频,但因计量有…

Modbus 通信链路的特征

Modbus 标准物理层可采用 RS-232 串行通信方式、但长距离通信中常采用 RS-422 或 RS-485 代替;多点通信情况下只采用 RS-485 方式,故 RTU 模式下 Modbus 系统采用屏蔽双绞线、通信距离可达 1000 m。一条总线最多可配置 31 个从站设备,传输线上信息交换是半双工的、即同时只能有一台设备允许发送信息;主站在发送下一条指令前等待从站回应、避免线路冲突。RTU 模式传输格式是 1 个数据位、2 个停止位、无奇偶校验位;通信数据安全由控制参数 CRC-16 码…

变频器的锁相控制

锁相控制就是利用锁相环路(PLL)通过让变频电源的频率和相位自动跟踪工频电源频率与相位、从而达到“锁定”状态、为同步切换创造条件。锁相环路是一个闭环相位控制系统、能自动跟踪输入信号频率与相位、使输出信号频率相位与输入信号同步、称之为“锁定”。锁相环路主要由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO,这里即为变频器)3 个基本部分组成,如图3-18 所示。图3-18 锁相环路的基本组成框图图3-19 同步切换系统框图图3-19 为具有同步切换功能的交流异步电动机循环软启动切换控制装置框…

工频电源与变频电源相位关系对切换电流的影响

电动机定子电动势波形与电源电压波形间关系如图3-30 所示,其波形特点如下:图3-30 定子电动势的波形与电源电压波形之间的关系(1)因定子电动势 E 已有所衰减、电动势振幅值低于工频电压振幅值。(2)因转子转速也已有所降低、电动势周期大于工频电压周期。如果在开关闭合瞬间电源电压恰好与定子绕组电动势同相(如图3-30(a)),则切换时没有电流冲击;反之若开关闭合瞬间电源电压恰好与定子绕组电动势反相(如图3-30(b))、则切换时必将形成很大冲击电流。因此只有在定子电动势与电源电压同相瞬间才是切换…

基于 Modbus 总线的变频调速系统

采用自带 Modbus 总线接口的变频器、以 PLC、微处理器或 PC 作为主站控制器的自动控制系统组成原理如图4-18 所示。图中微控制器 AT89S52 扩展了 2 个通信口,一个是 RS-232 串口预留备用、另一个通过芯片 MAX485 扩展 RS-485 接口。AT89S52 作为主站微控制器、通过 RS-485 总线方式将多台 V7 变频器和具备 Modbus RTU 接口的智能从站组成数字通信控制网络,总线两个终端需配置 120 Ω 电阻。AT89S52 可向从站变频器发送参数设置…

ACS1000 中压变频器的同步切换控制

ACS1000 型中压变频器是 ABB 公司采用最新功率开关器件 IGCT(集成门极换流晶闸管)设计生产的三电平新型高效中压变频器,并采用先进直接转矩控制(DTC)技术、获非常出色转矩特性与速度响应特性。输出功率 315~5000 kW,输出电压等级 2.3 kV、3.3 kV、4.16 kV(对 6 kV 电动机需进行 Y/△ 改接)。ACS1000 变频器另一突出优点是为满足电动机循环软启动及调速与定速运行间切换、特别设计了变频器与工频电网间同步旁路切换功能、拓展应用领域。旁路切换控制系统有…

变频器的差频同相切换技术

BG-1 电动机变频/工频自动转换监控器(下称自动转换监控器)能自动捕捉最佳切换点并执行切换操作、使切换瞬间最大电流峰值不超过电动机额定电流 2 倍(Ie′≤Ie)。(1)差频同相的概念:使变频器输出频率与工频频率完全相同十分困难,若在两者频率间保留一定差值(△f)情况下“捕捉”同相点则容易实现。因在频率不相等情况下“捕捉”同相点、故称差频同相。其基本出发点是:当变频器输出频率与电源频率存在差异时,两者同相点之间将不断做相对移动(如图3-31),故在差频同相时十分利于捕捉同相点、使捕捉工作更简单…

高压异步电动机变频启动的切换

图3-21 是 ROSSHiLL 公司高压变频器启动切换控制线路,两台变频器(6000 V、1800 kW)互为热备、可对 8 台电动机进行软启动与调速运行。因是高压大功率电动机,变频器低速下启动力矩与达额定转速后的工频同步切换技术是关键,ROSSHILL 的 VFD 变频装置具备这方面成熟技术与功能。具体启动与切换过程如下:图3-21 高压异步电动机变频启动的切换(1)选择用来启动的变频器(如 VFD1)。(2)选择应启动的电动机(如 M1),选择可由工人完成或自动做出,由上位机将选中信号发送…

fx<fN 时电动机的带载能力

fx<fN 时电动机的带载能力如下:无转矩补偿:fx 比较接近 fN 时,电动机漏磁电抗比电阻大得多;fx 下降时 TMN 有所减小但减小不大(如图3-34(a) 的 N、N′ 段)。由图3-34(a) 可知,fx 较低时电动机带载能力下降很多。有转矩补偿:提高 U/f 比、进行转矩补偿后,原则上可实现恒转矩调速、即 TMX=TMN;但低速时散热条件变差等原因,fx 下降时 TMX 有所减小(如图3-34(b))。图3-34 fx<fN 时 U/f=C 的带载能力

fx>fN 时电动机的有效转矩

由于确定带负载能力的基准不同,将有以下两种情形:(1)以电动机发热为基准,即允许电流值不变,当 fx>fN 时基本为恒功率调速:TMN×nMX≈TMN×nMN  (3-27),从而 TMN≈TMN/kf  (3-28),其中 TMN、nMX 为变频器输出频率为 fx 时电动机有效转矩与转速、kf=fx/fN 为频率调制比,则 fx>fN 时有效转矩 TMX 大体上与 kf 平方成反比:TMX=TMN/kf²  (3-29)。图3-35 曲线①是以发热为基准的有效转矩线。(2)以电动机…

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