变频器控制方案

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变频器的工作原理与控制方式

变频器的工作原理与控制方式

变频器的工作原理与控制方式变频器(Variable Frequency Drive,缩写为VFD),又称为交流调速器(AC Drive),是一种用于调节交流电机转速的电子装置。

它通过改变输入电压的频率和幅值来控制电机的转速。

变频器工作原理主要涉及开关技术、PWM调制技术、电机驱动理论等方面内容,下面将详细介绍。

一、变频器的工作原理1.开关技术变频器利用开关电子器件(如晶体管、IGBT等)来实现对输入电源的开关控制。

通过不断开关电路,形成等效于几十千赫兹至几千千赫兹的高频方波,从而形成理想的正弦波输出。

2.PWM调制技术PWM(Pulse Width Modulation)调制技术是指通过改变开关装置的导通时间和关断时间,以一定占空比形式控制开关管工作的方式。

在变频器中,PWM技术可以实现加减压、变频和控制电机的转速。

3.电机驱动理论变频器通过改变输入电压的频率和幅值来调节电机的转速。

在工作过程中,通过改变开关器件导通时间和关断时间,将输入电压的频率调节到所需的频率范围,实现对电机转速的精准控制。

二、变频器的控制方式1.V/f控制方式V/f控制方式(Voltage/frequency ratio control)是一种常用的变频器控制方式。

它通过传感器检测电机当前的转速,并根据转速信号和预设的转速曲线进行比较,计算所需输出频率,并根据预设的V/f比值进行控制,实现对电机速度的调节。

2.向量控制方式向量控制方式(Vector Control)又称矢量控制方式,是一种高性能的变频器控制方式。

它通过传感器检测电机当前的转速、转矩和位置等信息,并根据这些信息进行精确计算和控制,实现对电机速度、转矩和位置等的准确控制。

3.矢量控制方式矢量控制方式(Direct Torque Control,缩写为DTC)是一种高性能的变频器控制方式。

它通过传感器检测电机当前的转速、转矩等信息,并根据转速、转矩的变化率进行预测和计算,在每个采样周期内调节电机的转速和转矩,实现对电机的精确控制。

变频控制方案

变频控制方案

变频控制方案一、引言在现代工业生产中,变频控制技术得到了广泛应用,它通过改变电机的频率和电压来实现对电机运行状态的控制。

变频控制方案具有调速范围广、能耗低、运行平稳等优点,被广泛用于电梯、空调、给水、风机等领域。

本文将重点介绍两种常见的变频控制方案,以及它们的工作原理和应用场景。

二、电压变频控制方案1. 工作原理电压变频控制方案通过改变电源对电机的电压来调节电机的转速。

它采用变压器和晶闸管式变频器等组件实现,其中变压器用于改变电源输出的电压,晶闸管式变频器用于控制输出电压的频率和幅值。

当电压频率增加时,电机的转速也相应增加,从而实现调速功能。

2. 应用场景电压变频控制方案广泛应用于需要转速范围较小、精度要求不高的场景。

例如电梯、给水系统等。

电梯在运行过程中需要根据载货量的大小,调整电机的转速,以实现平稳运行。

而给水系统中的水泵也需要根据需求调整转速,以节省能源和延长设备寿命。

三、频率变频控制方案1. 工作原理频率变频控制方案通过改变电源对电机的频率来实现调速功能。

它采用变频器等组件实现,通过改变输出电压的频率,控制电机的转速。

当频率增加时,电机的转速也相应增加。

2. 应用场景频率变频控制方案适用于转速范围较大、精度要求高的场景。

例如空调、风机等。

空调使用频率变频控制方案可以根据室内温度的变化来调整风机的转速,实现室内温度的控制。

风机在通风系统中也需要根据需要调整转速,以达到合适的风量和压力。

四、比较与选择1. 比较电压变频控制方案和频率变频控制方案在原理和应用场景上有所不同。

电压变频控制方案适用于调速范围较小、精度要求不高的场景,而频率变频控制方案适用于调速范围较大、精度要求高的场景。

2. 选择在选择变频控制方案时,需要根据实际需求和场景特点进行综合考虑。

对于电梯、给水等场景,可优先考虑电压变频控制方案;而对于空调、风机等场景,可优先考虑频率变频控制方案。

当然,具体选择还需根据实际情况进行详细分析和评估。

变频器的四种控制方式详解

变频器的四种控制方式详解

变频器的四种控制方式详解一、V/f恒定控制:V/f控制是在改变电动机电源频率的同时改变电动机电源的电压,使电动机磁通保持一定,在较宽的调速范围内,电动机的效率,功率因数不下降。

因为是控制电压(Voltage)与频率(Frequency)之比,称为V/f控制。

恒定V/f控制存在的主要问题是低速性能较差,转速极低时,电磁转矩无法克服较大的静摩擦力,不能恰当的调整电动机的转矩补偿和适应负载转矩的变化; 其次是无法准确的控制电动机的实际转速。

由于恒V/f变频器是转速开环控制,由异步电动机的机械特性图可知,设定值为定子频率也就是理想空载转速,而电动机的实际转速由转差率所决定,所以V/f恒定控制方式存在的稳定误差不能控制,故无法准确控制电动机的实际转速。

二、转差频率控制:转差频率是施加于电动机的交流电源频率与电动机速度的差频率。

根据异步电动机稳定数学模型可知,当频率一定时,异步电动机的电磁转矩正比于转差率,机械特性为直线。

转差频率控制就是通过控制转差频率来控制转矩和电流。

转差频率控制需要检出电动机的转速,构成速度闭环,速度调节器的输出为转差频率,然后以电动机速度与转差频率之和作为变频器的给定频率。

与V/f控制相比,其加减速特性和限制过电流的能力得到提高。

另外,它有速度调节器,利用速度反馈构成闭环控制,速度的静态误差小。

然而要达到自动控制系统稳态控制,还达不到良好的动态性能。

三、矢量控制矢量控制,也称磁场定向控制它是70年代初由西德F.Blasschke等人首先提出,以直流电机和交流电机比较的方法阐述了这一原理。

由此开创了交流电动机和等效直流电动机的先河。

矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子交流电流Ia、Ib、Ic。

通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1、Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流; It1相当于直流电动机的电枢电流),然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换实现对异步电动机的控制。

变频器的控制方法

变频器的控制方法

变频器的控制方法变频器是一种能够控制交流电动机转速的设备,通常用于工业生产中的电机调速和节能控制。

它通过改变电机输入的电压和频率,使电机达到所需的转速。

变频器的控制方法有多种,下面将详细介绍几种常见的控制方法。

1. 简单开关控制方法简单开关控制方法是变频器最基本的控制方式,通过控制电机的开/关状态来实现转速控制。

这种方法的控制精度较低,转速调节范围也较有限,适用于一些对转速要求不高的应用。

2. 转矩控制方法转矩控制方法是通过调节变频器输出的电压和频率来实现对电机输出转矩的控制。

通过改变电压和频率的比例关系,可以实现电机的恒转矩调速。

这种控制方法适用于一些需要保持恒定转矩的场合,如起重机械、卷取机等。

3. PI控制方法PI控制方法是一种闭环控制方法,它通过测量电机的输出转速与期望转速之间的差异,并根据差异调整变频器的输出电压和频率来控制转速。

这种控制方法具有较高的控制精度和适应性,可以根据实际情况进行参数调整,实现稳定的转速控制。

4. 矢量控制方法矢量控制方法是一种高级的闭环控制方法,它可以实现更精确的转速控制和较高的转矩响应。

矢量控制方法通过对电机的电流、电压和转速进行测量和计算,并根据计算结果调整变频器的输出,使电机能够精确地跟随给定的转速和转矩变化。

5. 力矩控制方法力矩控制方法是一种特殊的转矩控制方法,它可以根据负载的力矩需求来调整电机输出的转矩。

通过测量负载的力矩大小,并根据力矩与转速的关系进行计算和控制,可以实现对电机输出的力矩进行精确的控制。

综上所述,变频器的控制方法有简单开关控制、转矩控制、PI控制、矢量控制和力矩控制等多种方式。

不同的控制方法适用于不同的应用场合,可以根据实际需求选择最合适的控制方式。

随着技术的不断进步和应用领域的扩大,变频器的控制方法也在不断发展和创新,为工业生产提供更加高效和可靠的电机控制解决方案。

变频器的控制方式及合理选用

变频器的控制方式及合理选用

变频器的控制方式及合理选用1.变频器的控制方式低压通用变频器输出电压在380~650V,输出功率在0.75~400KW,工作频率在0~400HZ,它的主电路都采用交-直-交电路。

其控制方式经历以下四代。

(1)第一代以U/f=C,正弦脉宽调制(SPWM)控制方式。

其特点是:控制电路结构简单、成本较低,但系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。

(2)第二代以电压空间矢量(磁通轨迹法),又称SPWM控制方式。

他是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形。

以内切多边形逼近圆的方式而进行控制的。

经实践使用后又有所改进:引入频率补偿,能消除速度控制的误差;通过反馈估算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流成闭环,以提高动态的精度和稳定度。

但控制电路环节较多,且没有引入转矩的调节,所以系统性能没有得到根本改善。

(3)第三代以矢量控制(磁场定向法)又称VC控制。

其实质是将交流电动机等效直流电动机,分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。

通过控制转子磁链,以转子磁通定向,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。

然而转子磁链难以准确观测,以及矢量变换的复杂性,实际效果不如理想的好。

(4)第四代以直接转矩控制,又称DTC控制。

其实质不是间接的控制电流、磁链等量,而是把转矩直接作为被控制量来实现的。

具体方法是:a.控制定子磁链——引入定子磁链观测器,实现无速度传感器方式;b.自动识别(ID)——依靠精确的电机数学模型,对电机参数自动识别;c.算出实际值——对定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制;d.实现Band-Band 控制——按磁链和转矩的Band-Band 控制产生PWM信号,对逆变器开关状态进行控制;e.具有快速的转矩响应(〈2ms),很高的速度精度(±2%,无PG反馈),高转矩精度(〈±3%);f.具有较高的起动转矩及高转矩精度,尤其在低速时(包括0速度时),可输出150% ~200%转矩。

变频器控制方式

变频器控制方式

变频器控制方式变频器作为一种调节电机转速的电气设备,具有广泛的应用领域和多种不同的控制方式。

本文将介绍几种常见的变频器控制方式,包括开环控制、闭环控制和矢量控制。

开环控制是变频器最基本的控制方式之一。

在开环控制方式下,变频器根据用户设定的频率输出电压,调节电机的转速。

开环控制的优点是结构简单、成本低廉,但缺点是无法对电机的负载变化进行实时调节,导致转速精度较低,稳定性较差。

闭环控制是一种更为高级的控制方式。

它在开环控制的基础上引入了反馈回路,通过实时监测电机的转速和负载情况来动态调整输出频率和电压。

闭环控制相比于开环控制具有更高的转速控制精度和稳定性,能够适应不同负载条件下的变化,但同时也增加了系统的复杂性和成本。

矢量控制是一种最为先进的变频器控制方式。

它在闭环控制的基础上引入了矢量控制算法,通过实时计算电机的电流、电压和转速之间的关系,实现更准确的转速控制和更高的响应速度。

矢量控制具有较高的控制精度、稳定性和动态性能,能够使电机在低速和高负载情况下得到更好的性能表现。

除了以上介绍的几种常见的变频器控制方式外,还有一些其他的控制方式,例如磁场定向控制、直接转矩控制等。

这些控制方式在特定的应用场景下具有独特的优势,可以实现更精确、更高效的电机控制。

总结起来,变频器控制方式包括开环控制、闭环控制和矢量控制等。

开环控制简单、成本低,但控制精度和稳定性较差;闭环控制在开环控制的基础上引入反馈回路,提高了控制精度和稳定性,但复杂性和成本增加;矢量控制通过引入矢量控制算法,实现了更高的控制精度和响应速度。

根据不同的应用需求和预算限制,选择适合的变频器控制方式可以达到最佳的控制效果。

高压变频器的几种控制方式

高压变频器的几种控制方式

高压变频器的几种控制方式高压变频器装置指驱动输入电源为6,000V或10KV的电机装置,高压变频器一般主要有下列几种方案选择:一直接高压控制(高成本)目前以采用美国罗宾康类似的无谐波变频技术,由低压模块串接起来成为高压输出,其优点是极低的谐波,但是需要专用输入变压器装置,投入成本最高,低频运转时因为IGBT的饱和压降串联产生效率较低的问题.比较适合大容量高压电机的风机水泵类负载驱动.二三电平控制(中等成本)由于功率半导体的耐压较低,采用串联方案以提高输出电压,与低压变频器技术类似差异性在于输出电压提高一倍,输出电流谐波较低等优点,比较适用于中压场合(690~3300V),容量也属中等,由于也有使用IGCT高压功率模块,所以电压也可以提高到6,000V,但是目前市场应用较少.三电平技术目前欧美国家使用在地铁驱动,风机水泵节电运转以及油田矿山场合,一般电压范围集中到低压与中压内使用,日本也有使用三电平技术生产低压变频器在市场上销售.三高低压控制(低成本)高低压控制变频器指利用变压器将高压降为低压,再购买低压变频器装置驱动低压电机..此系统技术最成熟,可靠性最高,运行效率最高,投入成本最低,维修服务方便.中低容量电机(一般指2,000KW以下)最适合使用.对于用户新上项目最适合选用此方案.四高低高控制一般适用于老设备的节电改造,原来高压电机设备的改造,高低高控制方案对于2,000KW以下高压变频器非常适合,此技术采用变压器将高压降到低压,在购买低压变频器装置,再将变频器输出电压经过变压器直接升到高压驱动高压电机.目前德国西门子公司在中国有较多的销售实绩.而且该公司出口到欧美的设备也在中国采购输入输出变压器,可见此方案有一定的优越性.高低高控制的优点是技术成熟,可靠性高,维修服务方便,投入成本低.由于变频器的广泛应用,中小容量的高压电机已逐步减少需求,主要是因为变频器能够有效的控制起动电流,运转效率及功率因子,因此中低容量高压电机应该尽量改选用低压驱动目前欧洲有些电机厂都已生产低压电机到1,500KW,用户可以选购低成本,低维护费用,高效率,高可靠性的变频装置驱动.。

变频器的运行控制方式

变频器的运行控制方式

变频器的运转指令方式变频器的运转指令方式是指如何控制变频器的基本运行功能,这些功能包括启动、停止、正转与反转、正向电动与反向点动、复位等。

与变频器的频率给定方式一样,变频器的运转指令方式也有操作器键盘控制、端子控制和通讯控制三种。

这些运转指令方式必须按照实际的需要进行选择设置,同时也可以根据功能进行相互之间的方式切换。

1 操作器键盘控制操作器键盘控制是变频器最简单的运转指令方式,用户可以通过变频器的操作器键盘上的运行键、停止键、点动键和复位键来直接控制变频器的运转。

操作器键盘控制的最大特点就是方便实用,同时又能起到报警故障功能,即能够将变频器是否运行或故障或报警都能告知给用户,因此用户无须配线就能真正了解到变频器是否确实在运行中、是否在报警(过载、超温、堵转等)以及通过led 数码和lcd 液晶显示故障类型。

按照前面一节的内容,变频器的操作器键盘通常可以通过延长线放置在用户容易操作的5m 以内的空间里。

同理,距离较远时则必须使用远程操作器键盘。

在操作器键盘控制下,变频器的正转和反转可以通过正反转键切换和选择。

如果键盘定义的正转方向与实际电动机的正转方向(或设备的前行方向)相反时,可以通过修改相关的参数来更正,如有些变频器参数定义是“正转有效”或“反转有效”,有些变频器参数定义则是“与命令方向相同”或“与命令方向相反”。

对于某些生产设备是不允许反转的,如泵类负载,变频器则专门设置了禁止电动机反转的功能参数。

该功能对端子控制、通讯控制都有效。

2 端子控制2.1 基本概念端子控制是变频器的运转指令通过其外接输入端子从外部输入开关信号(或电平信号)来进行控制的方式。

这时这些由按钮、选择开关、继电器、plc 或dcs 的继电器模块就替代了操作器键盘上的运行键、停止键、点动键和复位键,可以在远距离来控制变频器的运转。

图1 端子控制原理在图1 中,正转fwd、反转rev、点动jog、复位reset、使能enable 在实际变频器的端子中有三种具体表现形式:(1)上述几个功能都是由专用的端子组成,即每个端子固定为一种功能。

变频器常用的10种控制方式

变频器常用的10种控制方式

变频器常用的10种控制方式
变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向,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控制方式也是非常重要的。

本文从工业实际出发,综述了近年来各种变频器控制方式的特点,并展望了今后的发展方向。

一、变频器的分类
变频器的分类方法有多种。

按照主电路工作滤波方式分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器。

按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器。

按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等。

按照用途分类,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。

二、变频器中常用的控制方式
1、非智能控制方式
在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。

(1) V/f控制
V/f就是加在电机定子上的电压和电源频率的比值。

如下图,V/F符合直线AB,则是直线型;符合折线段ABC,则是多点型;符合曲线AB,则是平方型。

控制变频器的方法

控制变频器的方法

控制变频器的方法
控制变频器的方法包括以下几种:
1. 使用控制面板: 变频器通常配备有一个控制面板,通过面板上的按钮和显示屏可以设定变频器的参数和运行模式。

2. 通过外部信号控制: 变频器通常支持通过外部信号输入进行控制,可以通过接入外部传感器或PLC等设备,以实现自动控制。

3. 通过通信接口控制: 变频器通常配备有通信接口,如RS485、Modbus等,可以通过与上位机或监控系统进行通信来远程控制和监测变频器的运行状态。

4. 使用编程方式控制: 对于一些高级变频器,可以通过编程方式进行控制,使用编程语言或专门的软件对变频器进行编程,实现更复杂的控制逻辑。

需要根据具体的变频器型号和应用需求选择合适的控制方法,并按照变频器的说明手册进行设置和操作。

变频器的数字和模拟控制方法

变频器的数字和模拟控制方法

变频器的数字和模拟控制方法随着工业自动化的不断发展以及电力电子技术的日益成熟,变频器已经成为现代工业中最常见的电力变换设备之一。

而变频器的精确定位和精确控制是决定其性能的重要因素之一。

在变频器中,数字和模拟控制方法被广泛应用于频率、电流、温度等方面的控制。

本文将详细介绍变频器的数字和模拟控制方法。

一、数字控制方法数字控制方法是指由微控制器或数字信号处理器 (DSP) 等程序控制系统来实现的技术。

具体而言,数字控制方法可以分为两类:1.1 程序控制法程序控制法是通过存储程序控制器中的代码来实现控制。

程序控制法的控制精度高,可编程性强,能够实现复杂的控制策略,同时易于实现在线调节。

1.2 数字信号处理法数字信号处理法是以数字信号处理器 (DSP) 为核心,通过对模拟信号进行 A/D 转换和数字信号处理,来实现变频器的控制。

数字信号处理法的优势在于控制精度高、反应速度快、噪音小、故障率低。

二、模拟控制方法模拟控制方法是指利用传感器、放大器、滤波器、比较器、运算放大器等模拟元件来实现控制的技术。

模拟控制方法通常用于需要解决非线性问题和时间步进问题的场合中。

具体而言,模拟控制方法也可以分为两类:2.1 电压/电流控制法电压/电流控制法是利用电压/电流作为信号对变频器进行控制。

该方法可以提高系统的稳定性和可靠性,同时还可以减少系统噪声。

2.2 相位控制法相位控制法是利用相位差作为信号对变频器进行控制。

相位控制法广泛应用于等电位线和非线性负载系统中。

该方法的优势在于能够实现高精度的控制和可靠性。

三、数字和模拟控制方法的综合应用数字和模拟控制方法的综合应用,通常通过多种控制方法的组合实现。

比如,数字控制方法和模拟控制方法可以相互补充,共同实现变频器的控制。

对于某些特殊的控制问题,还可以采用混合控制法。

与传统控制方法相比,数字和模拟控制方法的实现更加精确,更加稳定,可以更好的适应不同的控制需求。

四、结语在现代工业中,变频器已经成为最广泛使用的电力变换设备之一。

变频器的方案

变频器的方案

变频器的方案一、引言变频器是一种能够实现电动机变速和调速的设备,被广泛应用于工业生产和其他领域中。

通过改变电机的电压和频率,变频器可以实现电机的运行速度和转矩的精确控制,从而提高生产效率和能源利用效率。

本文将介绍变频器的工作原理以及不同领域的应用方案,目的是帮助读者深入了解变频器并选择适合自己需求的方案。

二、变频器的工作原理变频器主要由输入整流器、直流母线、逆变器和输出滤波器组成。

其工作原理是将交流电源通过整流器转换为直流电,再通过逆变器将直流电转换为可调频率和电压的交流电。

变频器控制电路通过改变逆变器输出的频率和电压,从而控制电机的运行速度和转矩。

三、工业领域中的变频器应用方案1.注塑机在注塑机中,变频器可用于控制注塑机的发动机、压力和速度调节。

通过调整变频器的频率和电压,可以实现注塑机的精确控制,提高生产效率和产品质量。

2.风机和空调系统变频器可用于风机和空调系统中的电机控制,通过调节变频器的输出频率和电压,可以实现风机和空调系统的精确调速和节能运行。

3.水泵系统在水泵系统中,变频器可用于控制水泵的运行速度和流量控制。

通过调节变频器的频率和电压,可以实现水泵的精确控制,避免过量供水或能源浪费。

4.输送带和提升机变频器可用于输送带和提升机的电机控制,通过调节变频器的输出频率和电压,可以实现输送带和提升机的精确调速和负荷控制,提高运输效率。

四、家庭领域中的变频器应用方案1.空调系统变频器可用于家庭空调系统中的电机控制,通过调节变频器的输出频率和电压,可以实现空调系统的精确调节温度和节能运行。

2.家用电器变频器可用于家用电器中的电机控制,例如洗衣机、吸尘器等。

通过调节变频器的输出频率和电压,可以实现家用电器的精确控制和节能运行。

3.光伏逆变器变频器可用于太阳能光伏逆变器中,将直流发电机组输出的电能转换为交流电能,通过调节变频器的输出频率和电压,可以实现太阳能发电系统的高效工作。

五、总结变频器是一种能够实现电动机变速和调速的设备,广泛应用于工业生产和家庭领域中。

变频器的控制方法

变频器的控制方法

变频器的控制方法变频器是一种用于调节电机转速的电子设备,它通过改变电压、频率和电流来控制电机的运行。

变频器的控制方法有很多种,下面将就几种常见的控制方法进行介绍。

1. 开环控制开环控制是最基本的变频器控制方法之一,也是最简单的控制方法。

在开环控制中,变频器根据事先设定的频率和电压输出信号,直接控制电机的运行。

这种方法适用于负载要求不高的场合,但无法对电机的运行状态进行实时监测和调整。

2. 闭环控制闭环控制是一种反馈控制方法,它通过传感器实时监测电机的运行状态,将监测到的反馈信号与设定值进行比较,并根据比较结果调整输出信号,从而实现对电机转速的精确控制。

闭环控制可以使电机在各种负载条件下保持稳定的运行,具有较高的控制精度和稳定性。

3. 矢量控制矢量控制是一种较为复杂的控制方法,它不仅可以精确控制电机的转速,还可以同时控制电机的转矩和位置。

矢量控制将电机分解为磁场定向控制和转矩控制两个部分,通过控制两个部分的信号来实现对电机的全面控制。

矢量控制具有高精度、高效率、低噪音等优点,适用于对电机运行精度要求较高的场合。

4. 伺服控制伺服控制是一种高性能的控制方法,它通过将电机的转速和位置与设定值进行比较,通过控制电机的输出信号实现对电机的精确控制。

伺服控制具有较高的动态响应能力和控制精度,适用于对电机运行要求非常高的场合,如机床、印刷设备等。

5. 多变量控制多变量控制是一种综合应用多种控制方法的控制策略,它可以根据电机运行的实际需求,同时控制电机的转速、转矩、位置等多个参数。

多变量控制可以根据不同的工况自动调整控制参数,从而实现对电机的最优控制。

这种控制方法适用于对电机运行精度要求高、工况变化较大的场合。

变频器的控制方法有很多种,每种方法都有其适用的场合和优势。

在选择控制方法时,需要根据具体的应用需求和电机的特性进行合理选择,并结合实际情况进行参数调整和优化,以实现对电机的精确控制。

变频器的控制方式

变频器的控制方式

变频器的控制方式1引言我们通常意义上讲的低压变频器,其输出电压一般为220~650v、输出功率为0. 2~400kw、工作频率为0~800hz左右,变频器的主电路采用交-直-交电路。

根据不同的变频控制理论,其模式主要有以下三种:(1)v/f=c的正弦脉宽调制模式(2)矢量控制(vc)模式(3)直接转矩控制(dtc)模式针对以上三种控制模式理论,可以发展为几种不同的变频器控制方式,即v/f控制方式(包括开环v/f控制和闭环v/f控制)、无速度传感器矢量控制方式(矢量控制v c的一种)、闭环矢量控制方式(即有速度传感器矢量控制vc的一种)、转矩控制方式(矢量控制vc或直接转矩控制dtc)等。

这些控制方式在变频器通电运行前必须首先设置。

2v/f控制方式2.1基本概念我们知道,变频器v/f控制的基本思想是u/f=c,因此定义在频率为fx时,ux的表达式为ux/fx=c,其中c为常数,就是“压频比系数”。

图1中所示就是变频器的基本运行v/f曲线。

图1基本运行v/f曲线由图1可以看出,当电动机的运行频率高于一定值时,变频器的输出电压不再能随频率的上升而上升,我们就将该特定值称之为基本运行频率,用fb表示。

也就是说,基本运行频率是指变频器输出最高电压时对应的最小频率。

在通常情况下,基本运行频率是电动机的额定频率,如电动机铭牌上标识的50hz或60hz。

同时与基本运行频率对应的变频器输出电压称之为最大输出电压,用vmax表示。

当电动机的运行频率超过基本运行频率fb后,u/f不再是一个常数,而是随着输出频率的上升而减少,电动机磁通也因此减少,变成“弱磁调速”状态。

基本运行频率是决定变频器的逆变波形占空比的一个设置参数,当设定该值后,变频器cpu将基本运行频率值和运行频率进行运算后,调整变频器输出波形的占空比来达到调整输出电压的目的。

因此,在一般情况下,不要随意改变基本运行频率的参数设置,如确有必要,一定要根据电动机的参数特性来适当设值,否则,容易造成变频器过热、过流等现象。

变频器的控制策略及其实现

变频器的控制策略及其实现

变频器的控制策略及其实现随着电气自动化技术的快速发展,变频器作为一种重要的电力调节设备在工业领域得到了广泛的应用。

变频器可将固定频率的交流电转换成可调频率的电能输出,实现对电动机速度的精确控制。

本文将介绍变频器的控制策略以及其实现方法。

一、变频器的控制策略1. 开环控制策略开环控制策略是最基本的变频器控制方法之一,它根据预设的转速要求直接计算输出频率,并通过变频器将对应频率的电能提供给电动机。

开环控制策略简单直接,适用于一些转速要求相对较为稳定的场合。

2. 闭环控制策略闭环控制策略是一种反馈控制方法,通过对电动机实际转速进行测量,与预设的转速进行比较,根据误差信号调整变频器的输出频率,以达到精确控制电动机转速的目的。

闭环控制策略具有较好的稳定性和抗负载能力,在要求转速精度较高的场合得到广泛应用。

3. 矢量控制策略矢量控制策略是在闭环控制的基础上进一步发展而来的一种高级控制方法。

它不仅能够精确控制电动机的转速,还可以控制其转矩。

矢量控制策略通过对电机转子磁场的测量和计算,实现对电机的精确控制。

矢量控制策略在高性能要求的应用场合中得到了广泛的应用。

二、变频器控制策略的实现1. 控制电路设计变频器的控制电路设计关系到其控制效果和稳定性。

在开环控制策略中,需要设计一个简单的电路来计算输出频率并进行调整。

而闭环控制策略和矢量控制策略需要设计更为复杂的电路,以实现实时测量电机转速和转矩,并进行相应的调节。

2. 算法编程变频器的控制策略实现还需要进行算法编程。

通过编写相应的控制算法,可以实现对电机频率、转速和转矩等参数的精确控制。

算法编程需要考虑到控制精度、计算速度和系统稳定性等方面的问题。

3. 参数调试变频器的控制策略实现后,还需要进行参数调试。

通过调整控制算法中的参数,可以进一步优化变频器的控制效果。

参数调试是一个反复试验和调整的过程,需要根据实际应用情况进行反复优化。

三、变频器的应用前景随着工业自动化水平的提高和能源节约的要求,变频器在各个领域的应用不断扩大。

变频器的调速方法

变频器的调速方法

变频器的调速方法变频器是一种能够改变电机转速的设备,它可以通过调节电机的电压和频率来实现不同转速的控制。

在工业生产中,变频器的广泛应用使得电机的运行更加灵活和高效。

本文将介绍几种常见的变频器调速方法。

一、电压/频率控制调速方法电压/频率控制是最常见的变频器调速方法之一、根据电动机的特性,电机的转速与电压和频率成正比。

通过控制变频器的输出电压和频率,可以实现对电机转速的精确控制。

在调节电压/频率变化的过程中,需要考虑电机的负载、电磁兼容性等因素。

二、矢量控制调速方法矢量控制是一种高性能的变频器调速方法。

它采用了感应电机的电流/磁场定向控制原理,通过测量电机的转子位置和电流反馈信号,计算出电机的电磁矢量,进而控制电机的转速。

矢量控制具有较高的响应速度和较好的转矩控制能力,适用于对转速和转矩精度要求较高的应用场景。

三、闭环控制调速方法闭环控制调速是一种采用反馈控制方式的变频器调速方法。

它通过测量电机输出端的转速信号,与设定的转速进行比较,计算出误差信号,然后通过控制变频器的输出进行补偿,使得电机的转速能够稳定在设定值附近。

闭环控制调速方法能够更精确地控制电机的转速,适用于对转速精度要求较高的应用场景。

四、多点控制调速方法多点控制调速是一种能够实现多个转速设定的变频器调速方法。

通过对变频器进行编程设置,可以实现电机在不同工况下的转速切换。

这种调速方法适用于需要频繁改变转速的应用场景,能够优化电机的运行效率和能耗。

五、过热保护调速方法过热保护调速是一种通过监测电机的温度信号以保护电机的调速方法。

在电机运行过程中,如果温度超过设定的阈值,则会触发保护措施,如降低电机的转速或直接停机。

这种调速方法能够有效保护电机,延长其使用寿命,并防止因过热而导致的事故发生。

综上所述,变频器具有多种调速方法,可以根据不同的应用场景选取合适的调速方式。

通过合理配置和运用变频器的调速功能,可以提高电机的运行效率、降低能耗,实现对电机转速的精确控制,进而提高生产效率和质量。

变频器的控制方法

变频器的控制方法

变频器的控制方法变频器是一种用于控制电动机转速的设备,它通过改变电源的频率来实现对电动机的精确控制。

变频器的控制方法有多种,下面将逐一介绍。

1. 开关控制:开关控制是变频器最基本的控制方式之一。

通过手动或自动操作,将变频器的开关打开或关闭,从而控制电动机的启停。

这种控制方法简单直接,适用于一些简单的应用场景,但无法实现精确的转速调节。

2. 脉宽调制(PWM)控制:脉宽调制是一种常见的变频器控制方法。

它通过改变电源信号的脉冲宽度来控制电动机的转速。

脉宽调制技术可以实现高效的能量转换,使得电动机在不同负载下都能保持稳定的转速。

同时,脉宽调制还可以实现电动机的正反转和制动功能。

3. 矢量控制:矢量控制是一种较为高级的变频器控制方法。

它通过对电动机的转子位置和速度进行准确测量,并根据测量结果计算出合适的电流矢量,从而实现对电动机的精确控制。

矢量控制可以实现电动机的高速响应和精确的转速调节,适用于一些对转速要求较高的场合。

4. 感应电动机矢量控制:感应电动机矢量控制是一种应用广泛的变频器控制方法。

它通过对感应电动机的转子位置和转速进行测量,并根据测量结果调整电动机的电流矢量,从而实现对电动机的精确控制。

感应电动机矢量控制具有响应速度快、转速范围广等优点,适用于各种工业领域。

5. 闭环控制:闭环控制是一种基于反馈的变频器控制方法。

它通过测量电动机的转速,并将转速信号与设定值进行比较,然后根据比较结果调整电动机的控制参数,从而实现对电动机转速的闭环控制。

闭环控制可以有效消除外界干扰和负载变化对电动机转速的影响,实现更加精确的转速控制。

以上是几种常见的变频器控制方法,每种方法都有自己的特点和适用场景。

在实际应用中,可以根据具体需求选择合适的控制方法,并结合其他控制策略进行综合控制,以实现更好的控制效果。

变频器的控制方法不断创新和发展,为电动机控制提供了更多的选择和可能性。

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变频器控制方案目录1.电控系统配电 (2)2.电控系统设计方案 (3)3.电气施工组织计划 (7)4.报价表 (8)1. 电控系统配电1.1 电控系统配电负荷(1)动力系统3套即:BP-1#=315KW、备用BP-2#=315KW,BP-3#=315KW(2)PLC控制柜1个,1*10KW=10KW系统总配电容量为955KW,共分4个配电回路: BP-1#=315KW;备用BP-2#=315KW;BP-3#=315KW;PLC=10KW;(3)低压配电室到主控制柜的动力电缆、主干桥架以及变频器的采购由甲方负责,不在本报价范围。

(4)本套控制系统包含控制柜内部所需的控制电缆、动力电缆及电气元器件安装。

(5)系统配电容量表:系统名称变频器配电容量(KW) 系统总容量(KW)BP-1 315 315BP-2 315 315BP-3 315 315PLC 10 109552. 电控系统设计方案电控系统配置4门控制柜(1)AR-S-1PLC控制柜,2200*800*600(含200mm高底座);(2)AR-S-2变频器控制柜(BP-1#),2200*1200*600(含200mm高底座);(3)AR-S-3变频器控制柜备用(BP-2#),2200*1200*600(含200mm高底座);(4)AR-S-4变频器控制柜(BP-1#),2200*1200*600(含200mm高底座);柜体含底座高2200mm,底座为标准黑色,柜内变频器散热问题通过柜体上安装风扇来解决。

2.1 电控系统控制方案(1)PLC采用S7-300系列CPU315-2DP.(2)变频器为丹佛斯FC302系列产品并配备采用PROFIBUS-DP网卡,通过现场总线与PLC 相连,实现变频调速。

(3)在此系统建立一个以PC为基础的人机界面,在人机界面上显示所有系统的工艺流程图、控制器件的流程及状态,并可以随意的修改工艺技术参数,负责输入控制参数、监控系统状态、显示控制参数,显示变频器工作状态、器件故障点等;系统操作具有完善的权限保护措施。

(4)每台变频器带两台132KW电机。

(5)3套系统中,每次运行两套系统,其中一套作为A线或者B线备用系统,用接触器进行切换。

(6)在每台电机上装一个传感器用来检测电机是否正在转动,通过检测到的信号来判断电机故障。

2.2自控系统操作模式操作方式由安装在PLC控制柜上的“本控/远控”带钥匙的选择开关控制。

(1)“本控”方式在“本控”状态下,电控系统的主要功能如下:系统启停,系统切换都是由控制柜上的按钮通过PLC来实现。

(2)“远控”方式在“远控”状态下,电控系统的主要功能如下:系统启停,系统切换都是由工控机上的按钮通过PLC来实现的。

2.3人机界面监控系统功能(1)在人机界面上可进行单机系统启/停选择和多机系统的联动启/停选择。

(2)在人机界面上设定变频器频率和监控电机电流,电机频率,电机功率,电机运行时间,以及累计能耗等等。

(3)系统参数设置、变频器运行参数监控、流程图和工艺参数实时监控等功能。

(4)故障报警,并自动显示报警信息,参数修改,口令保护。

(5)总画面:所有系统和设备的基本信息集中监控显示。

(6)子系统画面:显示单系统动态的工艺流程图,显示系统设备运行状态,以图形、文字及颜色来显示电机、变频器,断路器,等设备的工作状态。

(7)具有控制系统现场总线设备网络诊断功能。

(8)显示系统电流实时趋势图,历史趋势图等。

(9)具有分级故障报警、越线报警画面,在出现故障时故障报警信息自动弹出并具有故障诊断功能。

2.4 控制示意图2.5 主要元器件选型(1) PLC各模块及PROFIBUS-DP现场总线,网络配置均采用西门子原装进口,CPU模板为CPU315-2DP.(2) 主断路器采用 MOELLER系列。

(3) 按钮、选择开关及指示灯采用金钟-默勒产品。

(4) 中间继电器、接线端子、开关电源:PHOENIX公司产品。

(5) 穿线软管及缩紧接头采用胡默尔品牌。

(6) 接近开关选用图尔克公司产品。

变频器容量的确定1)所带电机的负载类型由于本方案中变频器所带的电机对应的为输送带传动减速电机,根据其负载特性及变频器的高海拔地区使用的要求,其过载能力按160%高过载选择,同时由于传动减速电机每两台132KW作为一组,需考虑传动同步性,为更好满足其工艺要求,我们选择Danfoss FC302P315KT5作为变频器型号,其重负载工作状态下额定功率为315kw,能充分满足高海拔地区重载使用要求2)电机电缆长度电机电缆过长容易形成较大的对地分布电容,引起较大的对地漏电流,造成电机和电机电缆的发热和绝缘老化。

Danfoss FC302系列变频器可以连接300米非屏蔽电缆或 150米屏蔽电缆,在方案中部分变频器和电机之间未超过DANFOSS变频器所定的非屏蔽电缆长度为300米的范围,方案中变频器的选择按常规容量选择。

3)输入侧谐波抑制选项由于Danfoss FC302系列变频器采用标准内置双直流电抗器(标配)替代进线侧交流电抗器,有效的减少了谐波失真(降低40%的谐波电流)。

驱动器的高功率因数免除了使用功率因数矫正电容的麻烦。

内置镀锡卷板减少了安装工作,并且消除了错误安装的风险和热量分散的问题。

4)通讯总线说明在FC302系列变频器中缺省内置了RS485通讯接口,配备有丹佛斯公开驱动器协议,同时为了满足各种PLC或DCS控制系统的通讯需要,DANFOSS变频器还提供如下各种总线通讯协议: RS 485接口,配置有丹佛斯公开驱动器协议ProfibusModbus+InterBusDeviceNetLonWorks本方案中采用了plc集中上位控制,PLC采用西门子300系列产品采用PROFIBUS总线,故变频器全部内置PROFIBUS通讯协议卡5)输入/输出接口指标:Danfoss变频器提供如下接口:2路模拟输入 0~10VDC 的模拟量输入和1路4~20mA信号输入4路数字输入1路模拟输出2路继电器输出,可扩展1路RS485总线通讯接口并且所有I/O可增加扩展。

变频器详细说明Danfoss FC302系列变频器采用VVC plus控制和无传感器磁通矢量控制两种控制方式,VVC plus代表了一个崭新的用于感应电机转矩和速度控制的无传感器矢量控制系统。

在VVC plus的控制方式下,丹佛斯变频器对电机速度的修正可以在3ms内完成,不仅确保了精确的转速控制,而且具有无与伦比的工艺适应性;而磁通矢量控制在VVC plus的基础上,能提供更好的低频特性和重载运行,其0HZ能达到160%负载输出60s,更好的满足工艺需要Danfoss变频器符合的标准和认证a)、符合CE标记:●低压电气规范●EMC电磁兼容性规范b)、符合机械制造业规范c)、通过C-tick认证e)、通过UL and cUL认证f)、通过船用认证: DNV, GL, Rinag)、完全符合ISO14001和BS7750标准并获得相应证书,是唯一获得环保认证的变频器。

Danfoss变频器适应的环境条件a)、海拔高度:1000m注:海拔1000m以上安装需要降容使用。

b)、环境温度:按照防护等级为IP54,过载转矩为110%最高50℃日平均最高 45℃最低:-10℃注:超过温度范围的情况下需要降额使用。

c)、相对湿度:95%d)、震动:0.7gDanfoss变频器的主要技术参数该标书中所有FC302P315KT5E20H2GCA0变频器的选型都满足以下技术参数。

项目名称性能参数描述备注电气参数额定功率315KW(重负载)额定输出电流600A(重负载) 400V电压下间歇输出电流(60s)900A(重负载) 400v电压下输出容量415KVA 400V电压下转矩特性启动转矩1分钟160%0.5秒180% 该方案所选全部变频器加速转矩160% 60s过载转矩160% 60s控制特性频率范围0-1000HZ输出频率分辨率±0.003HZ系统响应时间3ms速度控制范围(开环)1:100同步速速度控制范围(闭环)1:1000同步速转速精度(开环)实际转速的0.5% 转速精度(闭环)实际转速的0.1% 滑差补偿小于0.5%输入输出接口可编程模拟输入2路 0~24VPELV隔离可编程模拟输出1路 0/4-20mA可编程数字输入4路0-24V DC(PNP)可编程继电器输出2路通讯接口PROFIBUS/RS485 全面电气绝缘变频器的主要特性和性能Danfoss FC302变频器和其它变频器相比,除了一般变频器的功能外,更具有以下特性: ●反应迅速: FC302能够在整个调速范围内进行精确的滑差补偿,并在3ms 内完成。

在串行通讯时对每条指令的响应时间为0.1ms 。

●自动电动机适应 (AMA) :它在电动机稳态(即电机不转的情况下)时测量电动机的参数。

确保电动机具有最佳转矩性能。

它补偿了不同电动机电缆带来的影响,优化电动机起动电压,得到最佳的起动性能。

特别是在电机电缆较长的情况下,使电机得到最佳的控制状态。

而其它变频器在自动适配时,往往电机要运转,需要把电机和负载脱开。

●FC302变频器可以驱动任何标准普通电机,而不需要专用变频电机,同时变频器180%的启动转矩,不需要放大变频器的容量。

●FC302变频器体积小巧,具有书本型和紧奏型,同时可以并列安装,侧面不需要预留散热空间,减少安装成本。

●在有刺激性气体、潮湿或者多尘的环境中,具有防腐涂层的电路板可以为内部电子线路提供完全的保护符合IEC721-3-3 3C3标准。

●内置双直流电抗滤波器有效的减少了谐波失真(降低40%的谐波电流),不再需要使用外接线路电抗器。

驱动器的高功率因数免除了使用功率因数矫正电容的麻烦。

内置镀锡卷板减少了安装工作,并且消除了错误安装的风险和热量分散的问题。

其它电机电缆长度 屏蔽/铠装 150m 非屏蔽/非铠装 300m输出电压 0-100%电源电压效率>0.98开关频率4KHZ 以上会降低防护等级 IP22●电镀绝缘:控制卡和功率部分采用电镀绝缘,以保护使用者。

绝缘遵守 PELV ,可以抵抗 2000V 的电压击穿。

所有控制卡的输入和输出端也经过电镀绝缘处理。

这使得变频器不需要另外的设备,就可以安全的连接到 PLC 或者个人电脑上。

免去了使用昂贵的绝缘输入/输出模块。

●串口通讯选项:RS 485接口,配置有丹佛斯公开驱动器协议ProfibusModbus+InterBusDeviceNetLonWorks●PID 调节器:VLT 5000 系列变频器拥有两个集成的 PID 调节器,一个用于速度控制,一个用于过程控制。

●分担负载:扩展的 VLT 5000 变频器内置分担负载选项,提供将多个变频驱动器连接在同一个直流总线上的可能性。

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