通風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)及保護(hù)-資料下載頁
2025-05-16 08:21本頁面
【正文】 它故障信號(hào)相與后送入微處理器的中斷口，響應(yīng)中斷服務(wù)程序，封鎖 SPWM 的輸出。3－11 過流保護(hù)電路 限流啟動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 此電路是用來防止在電機(jī)起動(dòng)過程中，電容充電電流過大損壞硅堆，如圖310 所示。當(dāng)電機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流很大，為了保護(hù)整流硅堆，在主電路上串接入限流電阻 R1，當(dāng)濾波電容上電壓達(dá)到電機(jī)正常運(yùn)行的 65%時(shí)，電壓繼電器常開觸頭閉合，將電阻 R1 短路，結(jié)束限流起動(dòng)過程，進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。 限流啟動(dòng)電路工作原理與過壓、欠壓保護(hù)相類似。控制信號(hào)也是從主回路濾波電容器兩端取出，經(jīng)電阻 R10, R11 分壓和光耦隔離后送入比較電路的。當(dāng)采樣信號(hào)高于參考電壓，則運(yùn)放輸出高電平，驅(qū)動(dòng)管 Q1 導(dǎo)通，電壓繼電器動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，將主回路中的限流電阻 R1 短路。在繼電器吸合到斷開的瞬間，由于線圈中的電流不能突變，將在線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，使晶體管集電極承受很高電壓，有可能損害驅(qū)動(dòng)管，為此在線圈兩端并接一個(gè)續(xù)流二極管。 變頻調(diào)速的基本控制方式 變頻調(diào)速分為基頻以下調(diào)速和基頻以上調(diào)速，基頻以下調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，基頻以上調(diào)速屬于恒功率調(diào)速方式。變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。變頻器分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器，我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無功功率。根據(jù)以上的分析可知,只要改變異步電動(dòng)機(jī)的輸入電源頻率廠就可以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,但實(shí)際上,只改變廠并不能實(shí)現(xiàn)正常的調(diào)速這是因?yàn)椴坏母淖儠?huì)引起電動(dòng)機(jī)一些物理量的變化,從而影響到電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和轉(zhuǎn)差率等調(diào)速指標(biāo)的變化,所以我們必須采取一些控制方式來處理這個(gè)問題一般地來說,VVVF變頻有以下三種情況的控制方式。 電機(jī)定子繞組內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式:W——電機(jī)定子繞組匝數(shù)的常數(shù)——繞組系數(shù)——電機(jī)每極磁通 定子電壓認(rèn)與定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)月的關(guān)系為：——定子繞組每相阻抗——定子繞組相電流若忽略定子壓降，則，可簡化為： (26) (27) (28)又由異步電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Te與磁通的關(guān)系: （29）——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)——轉(zhuǎn)子電流折算到定子一側(cè)的電流有效值——轉(zhuǎn)子電路的各相功率因數(shù)異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Te與磁通成正比,若降低電源頻率f1,同時(shí)也降低使保持為恒量,則磁通不變,異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Te也不變,這種控制方式稱為恒磁通調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速。2. 電源頻率高于工頻范圍調(diào)節(jié)由于不能高于異步電機(jī)的額定電壓,當(dāng)電源頻率增加時(shí),使得變小。若保持不變,由式(2一9)可知,定子磁通變小,電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩Te也變小,使得電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n增加。由于電動(dòng)機(jī)的功率,其中電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,調(diào)節(jié)的過程中,若使頻率f1與轉(zhuǎn)矩Te的變化保持一定的關(guān)系,可以使電動(dòng)機(jī)功率保持恒定,這種升頻定壓的調(diào)速方式稱為恒功率調(diào)速。3. 轉(zhuǎn)差頻率控制 異步電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)差率s很小,此時(shí),只要控制定子電流使得電動(dòng)機(jī)的氣隙磁通保持不變,異步電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Te就近似與轉(zhuǎn)差角頻率成正比。因此,在異步電機(jī)中,只要控制頻率，就能夠達(dá)到間接控制電磁轉(zhuǎn)矩Te的目的,這就是轉(zhuǎn)差頻率的控制方式。 礦井通風(fēng)機(jī)的性能曲線通過實(shí)測(cè)并用平滑曲線描繪通風(fēng)機(jī)以一定的轉(zhuǎn)速,在不同的工況點(diǎn)下運(yùn)行時(shí),其工作參數(shù)風(fēng)壓P,功率N和效率隨風(fēng)量Q變化關(guān)系的曲線,稱為通風(fēng)機(jī)的性能曲線,也稱作通風(fēng)機(jī)的特性曲線。它包括全壓一流量曲線(P—Q)!靜壓一流量曲線(—Q)、功率一流量曲線(N—Q)、全壓效率一流量曲線(—Q)，靜壓效率一流量曲線(Q),但為了使用方便,一般軸流式風(fēng)機(jī)采用靜壓一流量(PS—Q)特性曲線離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)的性能曲線,如下圖1和2所示。圖1 軸流式通風(fēng)機(jī)性能曲線圖2 離心式通風(fēng)機(jī)性能曲線通過對(duì)以上軸流通風(fēng)機(jī)和離心通風(fēng)機(jī)性能曲線的比較,可以看出它們具有以下的不同：1) 軸流通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓風(fēng)量曲線有“馬鞍型”駝峰區(qū),風(fēng)壓隨風(fēng)量的變化較大,在駝峰點(diǎn)以右的曲線為單調(diào)下降,是風(fēng)機(jī)穩(wěn)定工作區(qū),而在駝峰點(diǎn)以左的區(qū)域?yàn)轱L(fēng)機(jī)不穩(wěn)定工作區(qū)若風(fēng)機(jī)在該區(qū)域工作,有時(shí)會(huì)引起風(fēng)機(jī)風(fēng)量!風(fēng)壓和電動(dòng)機(jī)功率的急劇波動(dòng),甚至機(jī)體發(fā)生震動(dòng),發(fā)出不正常噪音,產(chǎn)生所謂喘振(或飛動(dòng))現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞風(fēng)機(jī)離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓曲線,相對(duì)比較平緩,變化比較規(guī)則,當(dāng)管網(wǎng)阻力作相同量變化時(shí),其風(fēng)量的變化比軸流通風(fēng)機(jī)的變化要大。2) 在穩(wěn)定工作區(qū)內(nèi),軸流通風(fēng)機(jī)的功率隨風(fēng)量的增加而減少,所以軸流通風(fēng)機(jī)應(yīng)該在風(fēng)阻最小的時(shí)啟動(dòng),以減少啟動(dòng)載荷離心通風(fēng)機(jī)的功率隨風(fēng)量的增加而增加,為了避免因啟動(dòng)負(fù)荷過大而燒壞電機(jī),啟動(dòng)時(shí)應(yīng)該閉閘啟動(dòng)。
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