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变频器的工作原理,包括电路图等解释

时间:2012-06-14 22:39:18  来源:春姜变频控制柜  作者:春姜变频控制柜
>变频器的工作原理,包括电路图等解释>>变频调速技术是现代电力传动技术的重要成长标的目的,而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素,除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外,对变频器采用什么样的节制体式格局也是非常重要的。本文从工业现实起航,综述了近年来各种变频器节制体式格局的特点,并瞻望了此后的成长标的目的。>>1、变频器简介>>1.1 变频器的基本结构>>变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现机电的变速运行的设备,其中节制电路完成对主电路的节制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变交易成功流电。对于如矢量节制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些响应的电路。>>1.2 变频器的分类>>变频器的分类方法有多种,按照主电路工作体式格局分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关体式格局分类,可以分为PAM节制变频器、PWM节制变频器和高载频PWM节制变频器;按照工作原理分类,可以分为V/f节制变频器、转差频率节制变频器和矢量节制变频器等;按照用场分类,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。>>2、变频器中常用的节制体式格局>>2.1 非智能节制体式格局>>在交流变频器中施用的非智能节制体式格局有V/f协调节制、转差频率节制、矢量节制、直接转矩节制等。>>(1) V/f节制>>V/f节制是为了得到理想的转矩-速率特征,基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种节制体式格局。V/f节制变频器结构非常简单,但是这种变频器采用开环节制体式格局,不能达到较高的节制性能,而且,在低频时,必需进行转矩补偿,以改变低频转矩特征。>>(2) 转差频率节制>>转差频率节制是一种直接节制转矩的节制体式格局,它是在V/f节制的根蒂根基上,按照知道异步电动机的现实转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种节制体式格局,在节制系统中需要安装速率传感器,有时还加有电流反馈,对频率和电流进行节制,因此,这是一种闭环节制体式格局,可以使变频器具有良好的稳定性,并对急速的加降低速度和负载变动有良好的响应特征。>>(3) 矢量节制>>矢量节制是路程经过过程矢量坐标电路节制电动机定子电流的大小和相位,以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行节制,进而达到节制电动机转矩的目的。路程经过过程节制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间,又可以形成各种PWM波,达到各种不同的节制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中现实应用的矢量节制体式格局主要有基于转差频率节制的矢量节制体式格局和无速率传感器的矢量节制体式格局两种。>>基于转差频率的矢量节制体式格局与转差频率节制体式格局两者的定常特征相符,但是基于转差频率的矢量节制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行节制,使之满足一定的条件,以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此,基于转差频率的矢量节制体式格局比转差频率节制体式格局在输出特征方面能得到很大的改善。但是,这种节制体式格局归属闭环节制体式格局,需要在电动机上安装速率传感器,因此,应用范围遭到限制。>>无速率传感器矢量节制是路程经过过程坐标变换处理分别对励磁电流和转矩电流进行节制,然后路程经过过程节制电动机定子绕组上的电压、电流辨识转速以达到节制励磁电流和转矩电流的目的。这种节制体式格局调速范围宽,开始工作转矩大,工作可靠,操作利便,但计算比较庞大,一般需要专门的处理器来进行计算,因此,及时性不是太理想,节制精度遭到计算精度的影响。>>(4) 直接转矩节制>>直接转矩节制是利用空间矢量坐标的概念,在定子坐标系下分析交流电动机的算术模型,节制电动机的磁链和转矩,路程经过过程检测定子电阻来达到测候定子磁链的目的,因此省去了矢量节制等庞大的变换计算,系统直观、简练,计算速率和精度都比矢量节制体式格局有所提高。即使在开环的状态下,也能输出100%的额定转矩,对于多拖动具有负荷均衡功能。>>(5) 最优节制>>最优节制在现实中的应用根据要求的不同而有所不同,可以根据最优节制的理论对某一个节制要求进行个别参数的最优化。例如在高压变频器的节制应用中,就成功的采用了时间分段节制和相位平移节制两种策略,以实现一定条件下的电压最优波形。>>⑹ 其他非智能节制体式格局>>在现实应用中,还有一些非智能节制体式格局在变频器的节制中得以实现,例如自适应节制、滑模变结构节制、差频节制、环流节制、频率节制等。>>2.2 智能节制体式格局>>智能节制体式格局主要有神经网络节制、模糊节制、专业人士系统、学习节制等。在变频器的节制中采用智能节制体式格局在详细应用中有一些成功的范例。>>(1) 神经网络节制>>神经网络节制体式格局应用在变频器的节制中,一般是进行比较庞大的系统节制,这时对于系统的模型相识甚少,因此神经网络既要完成系统辨识的功能,又要进行节制。而且神经网络节制体式格局可以同时节制多个变频器,因此在多个变频器级联时进行节制比较适合。但是神经网络的层数太多或算法过于庞大城市在详细应用中带来不少现实困难。>>(2) 模糊节制>>模糊节制算法用于节制变频器的电压和频率,使电动机的升速时间得到节制,以避免升速过快对机电施用寿命的影响以及升速太卡影响工作效率。模糊节制的关键在于论域、隶属度以及模糊级别的区分清楚,这种节制体式格局尤其适用于多输入单输出的节制系统。>>(3) 专业人士系统>>专业人士系统是利用所谓“专业人士”的经验进行节制的一种节制体式格局,因此,专业人士系统中一般要建立一个专业人士库,存放一定的专业人士信息,另外还要有推理机制,以易于根据已知信息寻求理想的节制结果。专业人士库与推理机制的设计是尤为重要的,关系着专业人士系统节制的优劣。应用专业人士系统既可以节制变频器的电压,又可以节制其电流。>>(4) 学习节制>>学习节制主如果用于重复性的输入,而规则的PWM信号(例如中心调制PWM)刚好满足这个条件,因此学习节制也可用于变频器的节制中。学习节制不需要相识太多的系统信息,但是需要1~2个学习周期,因此快速性相对较差,而且,学习节制的算法中有时需要实现超前环节,这用模拟器件是无法实现的,同时,学习节制还涉及到一个稳定性的问题,在应用时要特别注重。>>3、变频器节制的瞻望>>随着电力电子技术、微电子技术、计算机网络等高新技术的成长,变频器的节制体式格局此后将向以下几个方面成长。>>(1) 数字节制变频器的实现>>现在,变频器的节制体式格局用数字处理器可以实现比较庞大的运算,变频器数字化将是一个重要的成长标的目的,目前进行变频器数字化主要采用单片机MCS51或80C196MC等,辅助以SLE4520或EPLD液态晶体显示器等来实现更加完善的节制性能。>>(2) 多种节制体式格局的结合>>单一的节制体式格局有着各自的优错误谬误,并没有“万能”的节制体式格局,在有些节制场合,需要将一些节制体式格局结合起来,例如将学习节制与神经网络节制相结合,自适应节制与模糊节制相结合,直接转矩节制与神经网络节制相结合,或称之为“混淆节制”,这样取长补短,节制效果将会更好。>>(3) 远程节制的实现>>计算机网络的成长,使“天涯若咫尺”,依靠计算机网络对变频器进行远程节制也是一个成长标的目的。路程经过过程RS485接口及一些网络协议对变频器进行远程节制,这样在有些不适合于人类进行现场操作的场合,也能够很容易的实现节制方针。>>(4) 绿色变频器>>随着可持续成长战略的提出,对于环境的保护越来越遭到人们的重视。变频器孕育发生的高次谐波对电网会带来污染,减低变频器工作时的噪声以及增强其工作的可靠性、安全性等等这些问题,都试图路程经过过程采取合适的节制体式格局来解决,设计出绿色变频器。>>4、竣事语>>变频器的节制体式格局是一个值当研究的问题,依靠致力于这项工作的有识之士的通力合作,使国产变频器早日走向世界市场并且成为一流的产品。>>看完了你就懂了,比较的全面哦!>>太庞大了我也不知道...........>>变频器工作原理>>主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器孕育发生的电压脉动的“平波回路”,以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。>>整流器>>最近大量施用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率标的目的可逆,可以进行再生运转。>>平波回路>>在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器孕育发生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容积小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。>>逆变器>>同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使六个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。>>节制电路>>是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供节制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速率检测电路”,将运算电路的节制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。>>(1)运算电路:将外部的速率、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。>>(2)电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。>>(3)驱动电路:驱动主电路器件的电路。它与节制电路隔离使主电路器件导通、关断。 (4)速率检测电路:以装在异步电动机轴机上的速率检测器(tg、plg等)的信号为速率信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速率运转。>>(5)保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生转载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏,使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。>O(∩_∩)O哈!各位采购商:如有采购变频水泵请找上海龙亚泵厂(02l-335l0177 3351O187),如有采购变频控制柜与变频供水设备请找上海春姜变频供水设备厂(O21-3916O599 l8964362446)。(*^__^*) 嘻嘻……
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