交流变频驱动系统.ppt

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1、主要内容概述整流回馈单元逆变器与变频器装置启动与调试常见故障变频装置选型1580辅传动设计2021/9/91中冶京诚电气所直流驱动产品交流驱动产品工程型通用型西门子公司驱动产品专业型SIMADYNDSIMADYND*SIMODRIVES风机,水泵,传输等开环控制的简单应用冶金,纺织,造纸,化工等闭环控制的高精度应用3~6KV等高压应用特殊的高精度工艺控制,高速通讯及驱动控制应用数控机床的驱动应用各种工业的应用及要求MM440(MMV、MDV)MM430(Eco)MM420(MM)MM410/MM411SIMOREGK6RA236RA28(<=600A)MasterDrives(6S

2、E70/71)DC-Master(6RA70,6RM70)SIMOREGK(6RA24,6RM24)MVSIMOVERTS2021/9/92中冶京诚电气所变流器大量使用的是二极管/晶闸管桥整流器，它把工频电源变换为直流电源。平波回路抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。可以省去电感。逆变器逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率。制动回路电动机在转差率为负时，再生能量可用制动回路(开关和电阻)消耗。概述-变频系统的构成2021/9/93中冶京诚电气所类型比较项目交—直—交变频器交—交变频器换能方式两次换能，效率略低一次换能，效率较高晶闸管换相方式强迫换相或负载换向电

3、网电压换向所用器件数量较少较多调频范围频率调节范围宽一般情况下，输出最高频率为电网频率的1/3～1/2电网功率因数采用晶闸管整流器时,功率因数略低；采用二极管整流器时,功率因数高较低适用场所可用于各种电力拖动装置，稳频稳压电源和不间断电源适用于低速大功率拖动概述类型比较项目电压型变频器电流型变频器直流回路虑波环节电容器电抗器输出电压波形矩形波决定于负载，对异步电动机负载近似为正弦波输出电流波形决定于逆变器电压与负载电动机电势矩形波输出阻抗小大回馈制动需在电源侧设置反并联逆变器方便，主电路不需附加设备调速动态响应较慢快对晶闸管的要求关断时间要短，对耐压要求一般较低耐压高，对关断时间无

4、特殊要求适用范围多电动机拖动，稳频稳压电源单电动机拖动，可逆拖动2021/9/94中冶京诚电气所现阶段低压变频器的四大特点：逆变单元IGBT电压源型脉宽调制矢量控制概述-变频系统的构成2021/9/95中冶京诚电气所概述-变频器系统的构成2021/9/96中冶京诚电气所U/f控制：逆变器采用IGBT元件组成,用PWM方式进行控制。逆变器的脉冲发生器同时受控于频率指令和电压指令，而U与f之间的关系是由曲线发生器（模式形成）决定的。这样以PWM控制之后，变频器的输出频率、输出电压之间的关系就是曲线发生器所确定的关系。转速的改变是靠改变频率的设定值来实现的，电动机的实际转速要根据负载的大

5、小，即转差率的大小来决定。负载变化时，在不变条件下，电机转速将随负载转矩变化而变化，故它常用于速度精度要求不十分严格或负载变动较小的场合。转速开环控制，无需速度传感器，控制电路简单，负载可能是通用的标准异步电动机，所以通用性强，经济性好，是目前通用变频器产品中使用较多的一种控制方式。U=4.44f•k•ΦU/f=CN=60f*(1-s)/Pr概述2021/9/97中冶京诚电气所矢量控制。U/f控制思想建立在异步电动机的静态数学模型上，动态性能指标不高。对于轧钢、造纸设备等对动态性能要求较高的场合，可以采用矢量控制。采用矢量控制方式的目的，主要是为了提高变频调速的动态性能。根据交流电

6、动机的动态数学模型、利用坐标变换手段，将交流电动机的定子电流分解成磁场分量电流和转矩分量电流，并分别加以控制，即模仿自然解耦的直流电动机控制方式，对电动机磁场和转矩分别进行控制，以获得类似于直流调速系统的动态性能。在矢量控制方式中，磁场电流和转矩电流可以根据可测定的电动机定子电压、电流的实际值经计算求得。磁场电流和转矩电流再与相应的设定值相比较并根据需要进行必要的校正。(1)良好的速度追踪性能；(2)速度控制可低至零速；(3)负载变化对调速精度影响小；概述2021/9/98中冶京诚电气所整流回馈单元整流回馈单元由可控硅三相正反桥整流器组成正桥进线端连接进线电抗器，反桥进线端连接自藕

7、变压器由三相交流电源取得电动状态能量，将直流母线发电能量送回电网。整流回馈单元根据实际负荷需要可以实现并联或单独工作。整流回馈单元的控制原理和硬件结构类似直流调速装置,闭环控制功能由微处理器系统和ASICS实现全部数字化。2021/9/99中冶京诚电气所整流回馈单元整流回馈单元由电压环和电流环构成双闭环系统；公共直流母线电压给定值为1.35倍的交流进线电压，电压环和电流环的参数由装置带有的自调谐功能进行整定。整流回馈单元的功率部分由2个反并联晶闸管桥组成，可在输入端电