abb變頻器控制方式在煤礦電機(jī)車(chē)中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-01-16 21:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒(méi)有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒(méi)有得到根本改善。 湘煤集團(tuán)馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術(shù)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(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流 Ia、 Ib、 Ic、通過(guò)三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流 Ia1Ib1，再通過(guò)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流 Im It1(Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流； It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流 )，然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。 湘煤集團(tuán)馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術(shù)室 15 然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè)，系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果 。 其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，分別對(duì)速度，磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過(guò)控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。 湘煤集團(tuán)馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術(shù)室 16 直接轉(zhuǎn)矩控制 (DTC)方式 1985 年，德國(guó)魯爾大學(xué)的 DePenbrock 教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)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(jiǎn)潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前，該技術(shù)已成功應(yīng)用在電力機(jī)車(chē)牽引的大功率交流傳動(dòng)上。直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計(jì)算；它不需要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制，也不需要為解耦而簡(jiǎn)化交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型。 湘煤集團(tuán)馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術(shù)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(gòu)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(dòng)機(jī)更換為變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)，整個(gè)裝置由一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，采用 DTC 控制方式。控制系統(tǒng)由變頻器、司機(jī)控制器（含電器儀表、信號(hào)指示燈等構(gòu)成）、編程控制面板、制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻組成，系統(tǒng)方框圖如圖 1所示。 湘煤集團(tuán)馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術(shù)室 18 圖 1 系統(tǒng)方框圖 系統(tǒng)工作原理及功能 湘煤集團(tuán)馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術(shù)室 19 CL圖2 A B B 變頻器調(diào)速原理框圖制動(dòng)電阻控制I / O R S 2 3 2 電機(jī)及應(yīng)用控制電機(jī)MUVW濾波器電流傳感器I G B T逆變器門(mén) 極驅(qū)動(dòng)器電機(jī)控制專用集成電路 電機(jī)及應(yīng)用控制控 制面 板制 動(dòng)模 塊檢 測(cè)電 源湘煤集團(tuán)馬田礦業(yè)公司新星煤礦技術(shù)室 20 工作原理 ： 當(dāng)機(jī)車(chē)導(dǎo)電弓接電后，合上自動(dòng)開(kāi)關(guān)，由電抗器 L 和電容器 C 組成的 LC 濾波器對(duì)直流電壓進(jìn)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(duì)電源側(cè)的高頻擾動(dòng)，它同時(shí)也可以改善變頻器的輸入電流波形。電機(jī)及應(yīng)用控制模
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