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這里的核心是各個IGBT何時開通、何時關斷,相應的控制策略比較多也比較復雜,涉及到的東西比較多,如SPWM、SVPWM、矢量控制、直接轉矩控制等等。
以上每一個都可以展開大篇幅討論,這里就不展開只是簡單說明一下矢量控制的思想。三相感應電機或三相永磁同步電機是一個強耦合的東西,不像它勵自流電機那樣容易控制。
所以矢量控制的思想就是通過一堆復雜的坐標變換將三相電機等效為直流電機,以達到穩定的控制性能。
上面是一個變頻器矢量控制框圖,根據上圖所示來簡單地說一下,什么是變頻器的矢量控制方式。 簡單地說,矢量控制就是仿照直流電動機的調速特點,使三相異步交流電動機的轉速也能夠控制兩個垂直⊥的直流磁場來進行調節。
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變頻器是一種用于控制電動機轉速的裝置,變頻器調節電動機的轉速是通過改變電機電源電壓的頻率來實現的,電源頻率越大電機的同步轉速就越大。這就是變頻器的終極功能,其實通過名字“變頻器”也可以看出這是一個改變頻率的設備。
下面僅僅是粗略的簡單介紹一下基本的原理,讓我們有一個大體的概念。
目前一般的變頻器采用交-直-交的拓撲結構,即先將頻率固定的交流市電通過整流橋和平滑電容變成直流電壓。
然后該直流電壓再經過三相逆變橋變成頻率可以變化的三相電壓接到電機上,下圖即三相逆變橋電路。
以上是硬件部分的基本結構,變頻器功能的實現還需要軟件的配合,軟件的一個基本功能是控制三相逆變橋上六個IGBT的通斷。
這里的核心是各個IGBT何時開通、何時關斷,相應的控制策略比較多也比較復雜,涉及到的東西比較多,如SPWM、SVPWM、矢量控制、直接轉矩控制等等。
根據上圖所示分為四大塊區域:
(1)主回路
主電路裝置由以下順序進行:RST進線(進線上安裝不帶有漏電保護裝置的空氣開關、熔斷器等過電保護裝置,部分安裝壓敏電阻進行過電壓保護);整流橋(由6個二極管組成,將交流電變為直流電);充電電阻(啟動時限流作用。并聯接觸器,到達一定電壓后吸合線圈);吸收電容(濾波作用,在充點電阻和電解電容兩邊各有一個);保險管(過電流保護功能);電解電容(充電電容,與前面原件串聯,兩兩電容間并聯均壓電阻);溫度檢測電路(主要原件為熱敏電阻NTC);IGBT(由6或7個IGBT組成變頻器重要的部分,通過改變開關的通斷時間和頻率改變電壓),UVW出線(連接霍爾原件/互感器)。
2.如果啟動.停止電機過程中變頻器出現過流保護動作,應重新設定加速、減速時間。電機在加、減速時的加速度取決于加速轉矩,而變頻器在啟、制動過程中的頻率變化率是用戶設定的。若電機轉動慣量或電機負載變化,按預先設定的頻率變化率升速或減速時,有可能出現加速轉矩不夠,從而造成電機失速,即電機轉速與變頻器輸出頻率不協調,從而造成過電流或過電壓。因此,需要根據電機轉動慣量和負載合理設定加、減速時間,使變頻器的頻率變化率能與電機轉速變化率相協調。檢查此項設定是否合理的方法是先按經驗選定加、減速時間進行設定,若在啟動過程中出現過流,則可適當延長加速時間;若在制動過程中出現過流,則適當延長減速時間。另一方面,加、減速時間不宜設定太長,時間太長將影響生產效率,特別是頻繁啟、制動時。
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