变频调速基本原理及控制原理

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1、变频调速基本原理及控制原理1.基本原理：目前使用较多的是“交—直—交”变频，原理如图1所示，将50Hz交流整流为直流电Ud，再由三相逆变器将直流逆变为频率可调的三相交流供给鼠笼电机实现变频调速。2.控制原理：　　变频调速装置主电路(见图2)由空气开关QF1，交流接触器KM1和变频器VF组成，由安装在配电柜面板上的转换开关SA，复位开关SB；或安装在现场防爆操作柱上启动按钮SB和停止按钮SB2控制VF的运行：　　　(1)启动VF时必须先合上QF1和QF2，使SA置于启动位置，KM1便带动电触点闭合，来电显示灯HL2亮；此时按下SB，也可以按下现

2、场SB1使KA1带电触点闭合，VF投入运行同时运行指示灯HL3亮。　　　　(2)需要停止VF时，按下SB2使KA1失电，VF停止运行，此时HL3灭；置SA于停止位置，KM1断开同时HL1亮表示停机。　　　　　　(3)如果在运行过程中VF有故障FLA、FLC端口将短接，KA2带电，KM带电其触点断开，同时故障指示灯HL3亮并报警。　　　　　　由于工艺条件复杂，实际运行过程中有多方面不确定因素，为安全其见，每台变频器均加有一旁路接触器KM2；如果KM1或VF发生故障时保证电机仍能变频运行。变频调速实行闭环负反馈自动控制即由仪表装置供给变频器1V和

3、CC端口4～20MA电信号，靠信号大小改变来控制VF频率高低变化达到调节电动机转速和输出功率的目的，使泵流量和实际工艺需求最佳匹配，实现仪表电气联合自动控制体系。　　　　　　二、实际运用分析　　　　　　1.变频调速实行工艺过程控制，由于生产流程和工艺条件的复杂性；不通过实践有些问题不被人们认识，只有通过实践才能找出解决这此问题方法和途径。　　　　　　在闭环控制回路中，变频器作用类似风开式调节阀，对于实用风关式调节阀控制回路需在变频器上设定最低下降频率，当仪表装置故障时变频器输出最低频率，保证电机运转，维持工艺流程最低安全量，不至于生产中断。变

4、频器下限频率设定必须通过实际测试，不能随意变动。就拿P6101A脱丙烷塔进料泵来说，当时调试时当仪表信号4AM时，变频器输出频率10Hz，此时根本达不到工艺需要流量，通过仪表、电气专业人员多测试设定4MA信号输出23Hz能达到最低安全量，故23Hz便没定为法定下限参数，这样既可保证工艺安全运行又有27Hz的频率调节范围。完全达到变频调节目的。　　　　　　2.机泵有多条支路情况是变频调速闭环控制难点。这里考虑因素很多，情况也千差万别，选定控制方案要进行缜密分析和细致比较，否则会造成项目失败。一般情况下多条支路流量压力差别较大时，选择流量大或压力

5、高的支路作为调节参数，控制变频器，其它支路采用调节阀，当量上的支路控制参数发生变化或扰动所需调节量很小，不致于对量的支路造成影响，而量大的支路，控制参数变化所需的调节量，能满足小支路的调节，最终达到平衡。　　　　　　3.所有变频器均安装在配电柜机，安全起见，均加有旁路接触器KM2，当变频调速装置出现故障时，电机可以自动切换到旁路正常运行，这一点是很重要的，因为变频器的许多操作情况我们不很熟悉一旦出故障便失去调节手段。在二联合刚投产时就出现过这种情况，丙烯精馏塔回流泵P6107A回路变频器试运行时有点问题，一时找不出原因，为不耽误工期，只有先打

6、到旁路试运行。此外，调节阀也不能随意取消，装置开工或新装置投产时调节阀的作用是变频器取代不了的。二.变频器基本参数的调试　　变频器功能参数很多，一般都有数十甚至上百个参数供用户选择。实际应用中，没必要对每一参数都进行设置和调试，多数只要采用出厂设定值即可。　　　　　　　　一加减速时间　　　　　　　　　　加速时间就是输出频率从0上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到0所需时间。通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。在电动机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流，减速时则限制下降率以防止过电压。　　　　　　加速时间设定要求

7、：将加速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而引起变频器跳闸；减速时间设定要点是：防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使变频器跳闸。加减速时间可根据负载计算出来，但在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减速时间，通过起、停电动机观察有无过电流、过电压报警；然后将加减速设定时间逐渐缩短，以运转中不发生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最佳加减速时间。　　　　　　　　二转矩提升　　　　　　　　　　又叫转矩补偿，是为补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低，而把低频率范围f/V增大的方法。设定为自动时，可使加速时的电压自动提升以

8、补偿起动转矩，使电动机加速顺利进行。如采用手动补偿时，根据负载特性，尤其是负载的起动特性，通过试验可选出较佳曲线。对于变转矩负载，如选择不当会出现低速时的输出电压过