浅谈高压变频器控制对策及实践

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1、浅谈高压变频器控制对策及实践【摘　　要】随着经济的不断发展，高压变频器的控制技术也在进行着革新，尤其在微电子技术的快速发展背景下，高压大功率的变频器装置的功能不断增强，应用的范围也变得更为广泛，不仅节约了很多电能资源，还提高了工作效率。本文主要论述了高压变频器的基本运作原理，在实践的基础上分析了高压变频器分段SP的控制策略，以期能够为相关的研究提供些许理论基础。　　【关键词】高压变频器；控制对策；实践应用　　我公司是以电解铝生产为主的铝冶炼企业，是焦作市重点骨干企业，同时也是河南省的百强企业之一，肩负着促进经济发展的重任。在社会提倡低碳经济发展的背景下，企业要想节约

2、能源资源的消耗同时又扩大经济效益就要提高生产效率，尤其是要对高压变频器采取有效的控制措施，达到合理、高效利用点电能的目的。　　一、高压变频器的基本结构形式　　现阶段使用的高压变频器的主要构成形式是多电平逆变技术与多功率单元的串联，这种结构形式可以很好地解决传统的简单连接桥路出现的高压变频问题，不仅可以有效提高系统的工作效率，同时降低了对电X的谐波影响，具有良好的电磁兼容性，这种结构方式还促进了大容量高压变频机的飞速发展，为冶炼行业提供了更多的便利条件。最经常使用的是直接高压变频器，在频率变换的部位上使用的是二极管钳位的三电平逆变电路，所以也被叫做双三点式逆变电路。还

3、有一种是电容钳位的三电平逆变电路，也通常被称为电压胞，一般采用的是全波整流和单相逆变输出的电压胞级联构成的，利用各异的开关构成三逻辑电平，这两种方式的实际应用有着各自的特点。使用电压胞可以更好地控制电X的运行性能，提高高压变频器的控制力度，其采用直流电压，并实施相互分流的形式，这样也有助于降低元件开关的电压等级，从而增强系统的安全性与稳定性。　　二、高压变频器控制的有效策略和实践应用　　对电压胞级联型高压变频器进行SP控制有助于降低谐波的影响力，可以减小共模电压的频率，这样全新的控制方略是在双DSP控制的全数字化交流系统的运行上发展起来的，在具体的应用中可以优化高压

4、变频器的使用方案，达到降低运行成本并提高运行效率的目的。　　在高压变频器的微机控制系统中，通常使用的控制系统主要分为三级，依次是上位机、主控机、前沿机，其主要的硬件构成如图所示：　　在该控制系统中，CPU系统和两片CPLD是系统的控制中心环节，系统正常运行的时候，受到电机调速控制理论的影响，如在直接转矩控制和矢量控制等方面通常条件下要实行高速的实时计算，为了最大限度地保证计算结果的准确性。另外在双CPU系统中，为了符合控制策略的相关标准就要利用DSP芯片进行高速运算，使用的是TI公司生产的TMS320F206系列的芯片，则CPLD使用的是ALTERA公司生产的FLE

5、X10K系列的芯片。三级控制系统是有机统一在一起的，只有相互协调才能达到预期的控制目的。　　前沿机的组成成分是一片DSP和两片CPLD，在运行过程中主要的用途是有效接收主控机通过控制运算得到的具有参考价值的输出电压和频率，同时发射出系统所需要的信号，和EPGA比较来看，CPLD更加适合应用在对系统计算机总计的合理控制上，同时还有利于对地址进行译码，在复杂状态机和定时器的使用上也起到很好的推动作用。在使用这种设备的时候是不用另外安装ROM设置的，节省了很多的资源，同时还可以有效调整时间的延长性，进行准确的测量等。　　DSP获取信息最常用的信息获取途径是通过主机的传送，

6、然后再与CPLD合作完成分段式的SP控制操作，在这一过程中所具有的载波频率和死区时间都具有高度的可调整性，还具有一定的死区补偿功效，主电路在运行的时候受到系统的逻辑保护，同时可以通过同步串口信息将主电路的运行状态反馈到主控机上。在这一过程中CPLD1的主要功能是依据DSP产生的电压发送P驱动信号，CPLD2的主要作用是对各个单元的电压元件的运行状态进行常规的检测，将发现的故障信息通过LED显示器传输出去，以便对这些问题进行及时的处理。　　系统的主控机的组成部分包括DSP和80C196KC的单片机，这两部分的作用主要是依据系统检测到的各种参数值确定出相应控制规律中的各

7、种变量等，从而计算出定子频率以及逆变器输出的参考电压矢量，再将这些数据输送到前沿机中。其中的参数主要包括【摘　　要】随着经济的不断发展，高压变频器的控制技术也在进行着革新，尤其在微电子技术的快速发展背景下，高压大功率的变频器装置的功能不断增强，应用的范围也变得更为广泛，不仅节约了很多电能资源，还提高了工作效率。本文主要论述了高压变频器的基本运作原理，在实践的基础上分析了高压变频器分段SP的控制策略，以期能够为相关的研究提供些许理论基础。　　【关键词】高压变频器；控制对策；实践应用　　我公司是以电解铝生产为主的铝冶炼企业，是焦作市重点骨干企业，同时也是河南省的百强