試談設(shè)備使用變頻器的節(jié)能分析-在線瀏覽
2024-08-07 06:02本頁面
【正文】 下降時，反電動勢E1也將下降，由式(10)知，這將引起電流I1的增大，并導(dǎo)致磁通ΦM和電磁功率PM的增大?！∪魏坞妱訖C(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩都是電流和磁通相互作用的結(jié)果，電流是不允許超過額定值的，否則將引起電動機(jī)的發(fā)熱。(b) 磁通增大它極容易使電動機(jī)的磁路嚴(yán)重飽和，導(dǎo)致勵磁電流的波形嚴(yán)重畸變，產(chǎn)生峰值很高的尖峰電流，如圖4所示。下半部則是勵磁電流的波形。但反電動勢是由定子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁通而感生的，無法從外部進(jìn)行控制。式(13)中: U1X—運行頻率為fX時的輸入電壓，V。設(shè)頻率的調(diào)節(jié)比為:(b) 調(diào)壓調(diào)頻存在的問題滿足式(16)的情況下進(jìn)行變頻調(diào)速時，隨著頻率的下降，電動機(jī)的臨界轉(zhuǎn)矩和帶負(fù)載能力(用有效轉(zhuǎn)矩ＴMEX表示)也有所下降，如圖5所示?！‘惒诫妱訖C(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)子電流和磁通相互作用的結(jié)果?！ ∈?9)可以改寫為:式(17)表明，反電動勢是定子側(cè)輸入電壓減去阻抗壓降的結(jié)果。但在負(fù)載不變的情況下，電流I1及其阻抗壓降卻基本不變, 于是反電動勢E1X所占的比例必將減小。2如圖6中之曲線②所示(曲線①是KU＝Kf的U/f線)。圖6 轉(zhuǎn)矩補償(2) 基本頻率在大多數(shù)情況下，基本頻率等于電動機(jī)的額定頻率，如圖7所示。圖7 基本頻率(3) 基本U/f線在變頻器的輸出頻率從0Hz上升到基本頻率fBA的過程中, 滿足KU=Kf的U/f線, 稱為基本U/f線, 如圖8(a)所示。 基本U/f線(4) 弱磁點當(dāng)電動機(jī)的運行頻率高于額定頻率時，變頻器的輸出電壓不再能隨頻率的上升而上升，如圖8(b)中之Ａ點以后所示。因此，通常把轉(zhuǎn)折點Ａ稱為弱磁點。低速時的阻轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)矩小得多。低速時的阻轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)速時是基本相同的。低速時的阻轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)速時還要大得多。為此，各種變頻器在V/F控制模式下，提供了任意預(yù)置U/f比的功能。 圖10 變頻器為用戶提供的U/f線(3) U/f線的預(yù)置要點(a) 預(yù)置不當(dāng)?shù)暮蠊绻?fù)載在低速時的轉(zhuǎn)矩較大而轉(zhuǎn)矩補償(U/f比)預(yù)置得較小，則低速時帶不動負(fù)載。(b) 預(yù)置要點3究其原因，是因為它具有兩個十分重要的特點:(a) 磁場特點它的主磁場和電樞磁場在空間是互相垂直的，如圖11(a)所示。在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時，只調(diào)節(jié)其中一個電路的參數(shù)。當(dāng)給定信號改變時，也和直流電動機(jī)一樣，只改變其中一個信號，從而使異步電動機(jī)的調(diào)速控制具有和直流電動機(jī)類似的特點。從而得到與直流電動機(jī)類似的硬機(jī)械特性, 提高了低頻時的帶負(fù)載能力。無反饋矢量控制是根據(jù)測量到的電流、電壓和磁通等數(shù)據(jù)，簡接地計算出當(dāng)前的轉(zhuǎn)速，并進(jìn)行必要的修正，從而在不同頻率下運行時，得到較硬機(jī)械特性的控制模式。有反饋矢量控制則必須在電動機(jī)輸出軸上增加轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)，如圖12中的虛線所示。與無反饋矢量控制模式相比，具有機(jī)械特性更硬、頻率調(diào)節(jié)范圍更大、動態(tài)響應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點。而進(jìn)行計算的最基本條件，是必須盡可能多地了解電動機(jī)的各項數(shù)據(jù)。(1) 自動檢測功能從上面所舉例子可以看出，進(jìn)行矢量控制時，所需數(shù)據(jù)中的相當(dāng)部分，一般用戶是很難得到的。對此，當(dāng)代的許多變頻器都已經(jīng)配置了自動檢測電動機(jī)參數(shù)的功能。自動檢測功能的英語名稱是autotuning, 故有的變頻器直譯為“自動調(diào)諧”功能, 也有的稱之為“自學(xué)習(xí)”功能?！∫园鶷D3000系列變頻器為例，其相關(guān)功能如下:，數(shù)據(jù)碼是:“0”—禁止自動檢測。，數(shù)據(jù)碼是:“0”—不進(jìn)行自動檢測。(b) “1”。檢測完畢后, 自動轉(zhuǎn)為“0”?！?”時，該操作程序開始運行，并在顯示屏上指導(dǎo)用戶進(jìn)行必要的功能預(yù)置和操作。 轉(zhuǎn)速反饋矢量控制中編碼器的相關(guān)功能當(dāng)變頻器的控制方式預(yù)置為有反饋矢量控制方式時，轉(zhuǎn)速測定是十分重要的一個環(huán)節(jié)。(1) 旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信號和變頻器配用的旋轉(zhuǎn)編碼器通常為二相(Ａ相和B相)原點輸出型, 其輸出信號分為兩相:Ａ相和B相。177。, 如圖13(b)所示, 和分別是A相和B相的“非”。例如, TRDJ系列編碼器的脈沖數(shù)從10p/r~1000p/r, 分16檔可選。圖13(a)所示是編碼器的引出線。圖14 編碼器與變頻器的聯(lián)接將控制卡PGB2插入變頻器的相關(guān)插座4CN中，再將PG的引出線接至控制卡上。 式(18)中: p0—編碼器每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)，p/r。(a) 電動機(jī)的容量電動機(jī)的容量應(yīng)盡可能與變頻器說明書中標(biāo)明的“配用電動機(jī)容量”相符，最多低一個檔次。則該變頻器只能在配接45kW或37kW的電動機(jī)時，矢量控制功能是有效的。 以2p=4(4極電動機(jī))為最佳，要注意說明書中對磁極數(shù)的規(guī)定
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