abb變頻器控制方式在煤礦電機車中的應用(編輯修改稿)
2025-01-16 21:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善。 湘煤集團馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術室 14 矢量控制 (VC)方式 矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流 Ia、 Ib、 Ic、通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標系下的交流電流 Ia1Ib1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流 Im It1(Im1相當于直流電動機的勵磁電流； It1相當于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流 )，然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經(jīng)過相應的坐標反變換，實現(xiàn)對異步電動機的控制。 湘煤集團馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術室 15 然而在實際應用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準確觀測，系統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復雜，使得實際的控制效果難以達到理想分析的結果 。 其實質(zhì)是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度，磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量，經(jīng)坐標變換，實現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。 湘煤集團馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術室 16 直接轉(zhuǎn)矩控制 (DTC)方式 1985 年，德國魯爾大學的 DePenbrock 教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術。該技術在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統(tǒng)結構、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前，該技術已成功應用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型，控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動機等效為直流電動機，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復雜計算；它不需要模仿直流電動機的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學模型。 湘煤集團馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術室 17 五、改造系統(tǒng)的原理及效益分析 改造系統(tǒng)的原理 ： 系統(tǒng)構成： 系統(tǒng)由以 ABB 公司 ACS800 為核心的變頻調(diào)速器取代原有的直流電阻調(diào)速系統(tǒng)和斬波脈沖調(diào)速系統(tǒng)，將直流電動機更換為變頻調(diào)速三相異步電動機，整個裝置由一臺變頻器驅(qū)動兩臺電動機，采用 DTC 控制方式?？刂葡到y(tǒng)由變頻器、司機控制器（含電器儀表、信號指示燈等構成）、編程控制面板、制動單元和制動電阻組成，系統(tǒng)方框圖如圖 1所示。 湘煤集團馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術室 18 圖 1 系統(tǒng)方框圖 系統(tǒng)工作原理及功能 湘煤集團馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術室 19 CL圖2 A B B 變頻器調(diào)速原理框圖制動電阻控制I / O R S 2 3 2 電機及應用控制電機MUVW濾波器電流傳感器I G B T逆變器門 極驅(qū)動器電機控制專用集成電路 電機及應用控制控 制面 板制 動模 塊檢 測電 源湘煤集團馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術室 20 工作原理 ： 當機車導電弓接電后，合上自動開關，由電抗器 L 和電容器 C 組成的 LC 濾波器對直流電壓進行濾波，以抑制從電源到變頻器或變頻器內(nèi)部產(chǎn)生的對電源側的高頻擾動，它同時也可以改善變頻器的輸入電流波形。電機及應用控制模
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