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来源:绍兴宏维自动化科技有限公司 发布时间:2021-05-14 12:32:39

西门子变频器随着电力电子技术、微电子技术及大规模集成电路的发展,生产工艺的改进及功率半导体器件价格的降低,变频调速越来越被工业上采用。如何选择性能好的变频其应用到工业控制中,是我们*技术人员共同追求的目标。下面结合作者的实际经验谈谈变频器的工作原理和控制方式: 1 变频器的工作原理 我们知道,交流电动机的同步转速表达式位: n=60 f(1-s)/p (1) 式中n———异步电动机的转速; f———异步电动机的频率; s———电动机转差率; p———电动机极对数。 由式(1)可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 2变频器控制方式 低压通用变频输出电压为380~650V,输出功率为0.75~400kW,工作频率为0~400Hz,bwebuyre它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。 2.1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式 其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出*转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,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。因此人们又研究出矢量控制变频调速

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优点:一、控制电机的启动电流:当电机通过工频直接启动时,它将会产生7至8倍的电机额定电流,这个电流值将大大增加电机绕组的电应力并产生热量,从而降低电机的寿命。而变频调速则可以在零速零电压启动(也可适当加转矩提升)。一旦频率和电压的关系建立,西门子变频器就可以按照V/F或矢量控制方式带动负载进行工作。使用变频调速能充分降低启动电流,提高绕组承受力,用户*直接的好处就是电机的维护成本。

二、启动时需要的功率更低:电机功率与电流和电压的乘积成正比,那么通过工频直接启动的电机消耗的功率将大大高于变频启动需要的功率。在一些工况下其配电系统已经达到了*极限,其直接工频启动电机产生的电涌就会对同网上的其他用户产生严重的影响。如果采用变频器进行电机起停,就不会产生类似的问题。

三、降低电力线路电压波动:在电机工频启动时,电流剧增的同时,电压也会大幅度波动,电压下降的幅度将取决于启动电机的功率大小和配电网的容量。电压下降将会导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常,如PC机、传感器、接近开关和接触器等均会动作出错。而采用变频调速后,由于能在零频零压时逐步启动,则能*上消除电压下降。
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四:运用变频调速能优化工艺过程,并能根据工艺过程迅速改变,还能通过远控PLC或其他控制器来实现速度变化。

五、可控的加速功能:西门子变频调速能在零速启动并按照用户的需要进行均匀地加速,而且其加速曲线也可以选择(直线加速、S形加速或者自动加速)。而通过工频启动时对电机或相连的机械部分轴或齿轮都会产生剧烈的振动。这种振动将进一步加剧机械磨损和损耗,降低机械部件和电机的寿命。另外,变频启动还能应用在类似灌装线上,以防止瓶子倒翻或损坏。

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