中冶京誠電氣所.ppt

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1、交流變頻驅(qū)動系統(tǒng)北京京誠瑞達(dá)電氣工程技術(shù)所2021/7/301中冶京誠電氣所主要內(nèi)容概述整流回饋單元逆變器與變頻器裝置啟動與調(diào)試常見故障變頻裝置選型1580輔傳動設(shè)計(jì)2021/7/302中冶京誠電氣所直流驅(qū)動產(chǎn)品交流驅(qū)動產(chǎn)品工程型通用型西門子公司驅(qū)動產(chǎn)品專業(yè)型SIMADYNDSIMADYND*SIMODRIVES風(fēng)機(jī),水泵,傳輸?shù)乳_環(huán)控制的簡單應(yīng)用冶金,紡織,造紙,化工等閉環(huán)控制的高精度應(yīng)用3~6KV等高壓應(yīng)用特殊的高精度工藝控制,高速通訊及驅(qū)動控制應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動應(yīng)用各種工業(yè)的應(yīng)用及要求MM440(MMV、MDV)MM430(Eco)MM420(MM)MM410/

2、MM411SIMOREGK6RA236RA28(<=600A)MasterDrives(6SE70/71)DC-Master(6RA70,6RM70)SIMOREGK(6RA24,6RM24)MVSIMOVERTS2021/7/303中冶京誠電氣所變流器大量使用的是二極管/晶閘管橋整流器，它把工頻電源變換為直流電源。平波回路抑制電壓波動，采用電感和電容吸收脈動電壓(電流)。可以省去電感。逆變器逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率。制動回路電動機(jī)在轉(zhuǎn)差率為負(fù)時，再生能量可用制動回路(開關(guān)和電阻)消耗。概述-變頻系統(tǒng)的構(gòu)成2021/7/304中冶京誠電氣所類型比較

3、項(xiàng)目交—直—交變頻器交—交變頻器換能方式兩次換能，效率略低一次換能，效率較高晶閘管換相方式強(qiáng)迫換相或負(fù)載換向電網(wǎng)電壓換向所用器件數(shù)量較少較多調(diào)頻范圍頻率調(diào)節(jié)范圍寬一般情況下，輸出最高頻率為電網(wǎng)頻率的1/3～1/2電網(wǎng)功率因數(shù)采用晶閘管整流器時,功率因數(shù)略低；采用二極管整流器時,功率因數(shù)高較低適用場所可用于各種電力拖動裝置，穩(wěn)頻穩(wěn)壓電源和不間斷電源適用于低速大功率拖動概述類型比較項(xiàng)目電壓型變頻器電流型變頻器直流回路慮波環(huán)節(jié)電容器電抗器輸出電壓波形矩形波決定于負(fù)載，對異步電動機(jī)負(fù)載近似為正弦波輸出電流波形決定于逆變器電壓與負(fù)載電動機(jī)電勢矩形波輸出阻抗小大回饋制動需在電源側(cè)

4、設(shè)置反并聯(lián)逆變器方便，主電路不需附加設(shè)備調(diào)速動態(tài)響應(yīng)較慢快對晶閘管的要求關(guān)斷時間要短，對耐壓要求一般較低耐壓高，對關(guān)斷時間無特殊要求適用范圍多電動機(jī)拖動，穩(wěn)頻穩(wěn)壓電源單電動機(jī)拖動，可逆拖動2021/7/305中冶京誠電氣所現(xiàn)階段低壓變頻器的四大特點(diǎn)：逆變單元IGBT電壓源型脈寬調(diào)制矢量控制概述-變頻系統(tǒng)的構(gòu)成2021/7/306中冶京誠電氣所概述-變頻器系統(tǒng)的構(gòu)成2021/7/307中冶京誠電氣所U/f控制：逆變器采用IGBT元件組成,用PWM方式進(jìn)行控制。逆變器的脈沖發(fā)生器同時受控于頻率指令和電壓指令，而U與f之間的關(guān)系是由曲線發(fā)生器（模式形成）決定的。這樣以PWM

5、控制之后，變頻器的輸出頻率、輸出電壓之間的關(guān)系就是曲線發(fā)生器所確定的關(guān)系。轉(zhuǎn)速的改變是靠改變頻率的設(shè)定值來實(shí)現(xiàn)的，電動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速要根據(jù)負(fù)載的大小，即轉(zhuǎn)差率的大小來決定。負(fù)載變化時，在不變條件下，電機(jī)轉(zhuǎn)速將隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化而變化，故它常用于速度精度要求不十分嚴(yán)格或負(fù)載變動較小的場合。轉(zhuǎn)速開環(huán)控制，無需速度傳感器，控制電路簡單，負(fù)載可能是通用的標(biāo)準(zhǔn)異步電動機(jī)，所以通用性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性好，是目前通用變頻器產(chǎn)品中使用較多的一種控制方式。U=4.44f?k?ΦU/f=CN=60f*(1-s)/Pr概述2021/7/308中冶京誠電氣所矢量控制。U/f控制思想建立在異步電動機(jī)的靜態(tài)數(shù)

6、學(xué)模型上，動態(tài)性能指標(biāo)不高。對于軋鋼、造紙?jiān)O(shè)備等對動態(tài)性能要求較高的場合，可以采用矢量控制。采用矢量控制方式的目的，主要是為了提高變頻調(diào)速的動態(tài)性能。根據(jù)交流電動機(jī)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型、利用坐標(biāo)變換手段，將交流電動機(jī)的定子電流分解成磁場分量電流和轉(zhuǎn)矩分量電流，并分別加以控制，即模仿自然解耦的直流電動機(jī)控制方式，對電動機(jī)磁場和轉(zhuǎn)矩分別進(jìn)行控制，以獲得類似于直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能。在矢量控制方式中，磁場電流和轉(zhuǎn)矩電流可以根據(jù)可測定的電動機(jī)定子電壓、電流的實(shí)際值經(jīng)計(jì)算求得。磁場電流和轉(zhuǎn)矩電流再與相應(yīng)的設(shè)定值相比較并根據(jù)需要進(jìn)行必要的校正。(1)良好的速度追蹤性能；(2)速度控制可

7、低至零速；(3)負(fù)載變化對調(diào)速精度影響??；概述2021/7/309中冶京誠電氣所整流回饋單元整流回饋單元由可控硅三相正反橋整流器組成正橋進(jìn)線端連接進(jìn)線電抗器，反橋進(jìn)線端連接自藕變壓器由三相交流電源取得電動狀態(tài)能量，將直流母線發(fā)電能量送回電網(wǎng)。整流回饋單元根據(jù)實(shí)際負(fù)荷需要可以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)或單獨(dú)工作。整流回饋單元的控制原理和硬件結(jié)構(gòu)類似直流調(diào)速裝置,閉環(huán)控制功能由微處理器系統(tǒng)和ASICS實(shí)現(xiàn)全部數(shù)字化。2021/7/3010中冶京誠電氣所整流回饋單元整流回饋單元由電壓環(huán)和電流環(huán)構(gòu)成雙閉環(huán)系統(tǒng)；公共直流母線電壓給定值為1.35倍的交流進(jìn)線電壓，電壓環(huán)和電流環(huán)的