變頻器恒壓供水系統(多泵)設計--課程設計-在線瀏覽
2025-08-10 11:37本頁面
【正文】 護電路，它在電路中用作電動機的過載保護。(1)先開先停方式。變頻器輸出頻率仍然低于下限值，重復上述過程，水泵M2脫離工頻電源停止運行，變頻器驅動水泵M3恒壓供水，水壓穩(wěn)定在設定值上。其優(yōu)點是可以自動的使各泵運行的時間比較均衡；缺點是工頻運行狀態(tài)直接停機時，可能由于停機太快而使管網壓力發(fā)生較大波動。首先使正在變頻運行的M3減速停機，然后使變頻器的輸出頻率升至50Hz，將M2切換為變頻工作，依此類推這種方式通常用于各臺水泵的容量不相等的供水系統中，其優(yōu)點是水泵的停機比較緩慢，管網壓力比較穩(wěn)定；缺點是不能自動地循環(huán)變換。當用水量增大、水壓下降，變頻器輸出頻率上升到50Hz時水壓仍然不足，經過短暫的延時，將M1切換為工頻工作，同時變頻器的輸出頻率迅速降低為0，然后使M2投入變頻運行。3 器件的選型及介紹 變頻器簡介 變頻器的基本結構與分類變頻器的基本結構變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現電機的變速運行的設備。其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。 變頻器的分類 變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。 (1) V/f控制 V/f控制是為了得到理想的轉矩速度特性，基于在改變電源頻率進行調速的同時，又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的，通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。 (2) 轉差頻率控制 轉差頻率控制是一種直接控制轉矩的控制方式，它是在V/f控制的基礎上，按照知道異步電動機的實際轉速對應的電源頻率，并根據希望得到的轉矩來調節(jié)變頻器的輸出頻率，就可以使電動機具有對應的輸出轉矩。 (3) 矢量控制 矢量控制是通過矢量坐標電路控制電動機定子電流的大小和相位，以達到對電動機在d、q、0坐標軸系中的勵磁電流和轉矩電流分別進行控制，進而達到控制電動機轉矩的目的。例如形成開關次數最少的PWM波以減少開關損耗。 (4) 直接轉矩控制 直接轉矩控制是利用空間矢量坐標的概念，在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型，控制電動機的磁鏈和轉矩，通過檢測定子電阻來達到觀測定子磁鏈的目的，因此省去了矢量控制等復雜的變換計算，系統直觀、簡潔，計算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。 (5) 最優(yōu)控制 最優(yōu)控制在實際中的應用根據要求的不同而有所不同，可以根據最優(yōu)控制的理論對某一個控制要求進行個別參數的最優(yōu)化。 變頻器選型 變頻器的控制方式控制方式是決定變頻器使用性能的關鍵所在。選用變頻器時不要認為檔次越高越好，其實只要按負載的特性，滿足使用要求就可，以便做到量才使用、經濟實惠?？刂品绞経/f=C控制電壓空間矢量控制矢量控制直接轉矩控制反饋裝置不帶PG帶PG或PID調節(jié)器不要不帶PG帶PG或編碼器速比I1:401:601:1001:1001:10001:100起動轉矩（在3Hz）150%150%150%150%零轉速時為150%零轉速時為150%~200%靜態(tài)速度精度/%177。（~）177。177。適用場合一般風機、泵類等較高精度調速，控制一般工業(yè)上的調速或控制所有調速或控制伺服拖動、高精傳動、轉矩控制負荷起動、起重負載轉矩控制系統，恒轉矩波動大負載故選擇U/f=C控制 變頻器容量的選擇變頻器的容量直接關系到變頻調速系統的運行可靠性，因此，合理的容量將保證最優(yōu)的投資。從電流的角度：大多數變頻器容量可從三個角度表述：額定電流、可用電動機功率和額定容量。選擇變頻器時，只有變頻器的額定電流是一個反映半導體變頻裝置負載能力的關鍵量。需要著重指出的是，確定變頻器容量前應仔細了解設備的工藝情況及電動機參數，例如潛水電泵、繞線轉子電動機的額定電流要大于普通籠形異步電動機額定電流，冶金工業(yè)常用的輥道用電動機不僅額定電流大很多，同時它允許短時處于堵轉工作狀態(tài)，且輥道傳動大多是多電動機傳動。 從效率的角度：系統效率等于變頻器效率與電動機效率的乘積，只有兩者都處在較高的效率下工作時，則系統效率才較高。（2）在變頻器的功率分級與電動機功率分級不相同時，則變頻器的功率要盡可能接近電動機的功率，但應略大于電動機的功率。（4）經測試，電動機實際功率確實有富余，可以考慮選用功率小于電動機功率的變頻器，但要注意瞬時峰值電流是否會造成過電流保護動作。從計算功率的角度：對于連續(xù)運轉的變頻器必須同時滿足以下3個計算公式：(1)滿足負載輸出：P≥Pm／η ()(2)滿足電動機容量：P≥√3KUeIe cosφ 103 ()(3)滿足電動機電流：I≥KIe ()式中P為變頻器容量（單位kW），PM負載要求的電動機軸輸出功率（單位kW），Ue為電動機額定電壓（單位V），Ie為電動機額定電
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