變頻器的原理-施耐德售后官方培訓(xùn)資料

變頻器原理基礎(chǔ)知識培訓(xùn)變頻器原理概述異步電機的機械特性異步電機的調(diào)速方法及其效果變頻器的一般結(jié)構(gòu)和工作原理矢量控制的原理直接轉(zhuǎn)矩控制的原理變頻器應(yīng)用帶來的問題及處理方法

a.

對電網(wǎng)的影響

b.對電機的影響多傳動協(xié)調(diào)控制異步電機的機械特性異步電機轉(zhuǎn)矩公式：M＝2Mm/(S/Sm+Sm/S)幾個有用的公式:

額定扭矩：Me=9550Pe/ne

電機轉(zhuǎn)速:n=60f1(1-s)p(f1:電源頻率;p:電機極對數(shù);

s:轉(zhuǎn)差率)

U1=Es=4.44f1W1KW1Φm

輸出功率:P=轉(zhuǎn)矩*轉(zhuǎn)速

風機離心泵類負載:阻力Mfz

=Kn2

異步電動機的調(diào)速方法及其效果

調(diào)壓調(diào)速特點：實現(xiàn)簡單；轉(zhuǎn)矩隨電壓下降呈二次方下降；特性變軟；轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速特點：轉(zhuǎn)矩基本不變；特性變軟；轉(zhuǎn)差功率完全以熱能形式釋放。

變頻調(diào)速特點：特性平移，不變軟；最大轉(zhuǎn)矩隨頻率降低略有降低；變頻調(diào)速需要注意的問題必須保持磁通恒定每相電動勢Eg=4.44f1WKΦ為使磁通不變，Eg/f必須保持不變?nèi)艉雎远ㄗ訅航?，可近似認為U/f不變。但在電壓較低（低頻）時，應(yīng)給予一定量的電壓補償。

變頻器的一般結(jié)構(gòu)和工作原理一般通用變頻器為交－直－交結(jié)構(gòu)

(進線有單相或三相)直流逆變成交流的方法正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)（SPWM)SPWM的產(chǎn)生辦法規(guī)則采樣法參考波與三角波比較決定開關(guān)時刻。指定諧波消去法將PWM波形傅立葉展開，指定諧波消去的次數(shù)，通過求解相應(yīng)方程，得出開關(guān)時刻。電流滯環(huán)比較法設(shè)定電流滯環(huán)，根據(jù)實際電流的大小決定相應(yīng)橋臂開通、關(guān)斷。空間電壓向量法不以生成正弦波為最終目的，以產(chǎn)生圓形磁場為目的，調(diào)整開關(guān)組合形成的磁通矢量的作用時間，來實現(xiàn)以盡量多的多邊形來模擬圓形磁場。Powerrating矢量控制的原理簡述直流調(diào)速系統(tǒng)有著優(yōu)異的動靜態(tài)調(diào)速性能。原因是直流電機的磁通可通過單獨調(diào)節(jié)勵磁電流來實現(xiàn)控制，與電樞電流調(diào)節(jié)彼此互不影響，容易做到磁通恒定，在磁通恒定的情況下，扭矩與電樞電流成正比。而交流電機的磁通無法單獨控制。異步電機的模型是多輸入（電壓，電流，頻率，相位）、多輸出（磁通、轉(zhuǎn)矩），并且多個變量耦合在一起的－－－－調(diào)節(jié)電壓、電流既影響磁通又同時影響轉(zhuǎn)矩。矢量控制的出發(fā)點是通過數(shù)學(xué)的方法，對交流電機的模型進行解耦，使各物理量分解為勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量，然后模仿直流電機的控制方法進行控制。解耦的基本方法以產(chǎn)生同樣的旋轉(zhuǎn)磁場為約束條件產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場不一定非用三相繞組、通三相交流電不可。也可采用通兩相交流電的兩相繞組。再進一步采用以同步速旋轉(zhuǎn)的坐標系，則兩相繞組中通的就是直流電，此時的模型與直流電機一樣。坐標變換矩陣矢量控制的具體思路矢量控制的原理框圖直接轉(zhuǎn)矩控制擯棄了解耦的思想，取消了旋轉(zhuǎn)坐標變換，簡單地通過檢測定子電壓和電流，借助瞬時空間矢量理論計算電機地磁鏈和轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)與給定值比較所得的差值，實現(xiàn)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接控制。直接矢量控制的原理變頻器應(yīng)用帶來的問題及處理方法對電網(wǎng)的諧波影響。流過整流電路的電流不是正弦波，而含有較豐富的諧波分量。減少諧波的方法進線電抗可以減少驅(qū)動器向電網(wǎng)注入的諧波電流原理是增加整流時的換流阻抗，延緩換相過程。減少諧波的方法進線電抗可以減少驅(qū)動器向電網(wǎng)注入的諧波電流電抗大小與各次諧波的關(guān)系

帶1mH電抗無進線電抗

進線電抗器的作用進線電抗可以減少驅(qū)動器向電網(wǎng)注入的諧波電流各種濾波器對性能的改善 各種濾波器對性能的改善 負荷平衡當兩個以上電機驅(qū)動同一機械結(jié)構(gòu)時，就需要進行負載平衡控制A.采用負荷平衡調(diào)節(jié)器一般變頻器在開環(huán)運行的狀態(tài)下無法獲得準確的力矩信號。此時，采用負荷平衡調(diào)節(jié)器根據(jù)電機的電流送出相應(yīng)電機的加減速信號，通過調(diào)節(jié)電機速度來達到負荷平衡分配。由于不能獲得電機負荷的準確反饋信號，這種方式調(diào)試較困難，負荷平衡的效果也比較差，響應(yīng)慢。B.主從方式，從機僅控制力矩1.變頻器需為矢量控制型，且閉環(huán)應(yīng)用2.一般適用于剛性連接（如電機軸直接相連）的場合，不適用于柔性連接的場合。C.速度控制，力矩比較調(diào)速法比較兩臺電機的扭矩，當差值較大時調(diào)節(jié)其中一臺的轉(zhuǎn)速來恢復(fù)平衡態(tài)卷取機張力控制A.閉環(huán)張力控制1。原理簡單，易于理解2。傳感器安裝困難，易受各種干擾的影響，系統(tǒng)難以穩(wěn)定。3。響應(yīng)較慢B.