高載波頻率的PWM方式這種方式與PWM方式的區(qū)別僅在于調(diào)制頻率有很大的提高,主開關(guān)器件的工作頻率較高,采用開關(guān)頻率較高的IGBT或MOSFET。因?yàn)殚_關(guān)頻率達(dá)10-20kHz,可以使電動(dòng)機(jī)的噪聲大大降低。我廠引風(fēng)機(jī)變頻器采用的是高載波頻率的PWM方式。
按控制方式分類控制主回路逆變器采用BJT,用PWM方式進(jìn)行控制。逆變器的控制脈沖發(fā)生器同時(shí)受控于頻率指令f*和電壓指令U,而f和U之間的關(guān)系是由U/f曲線發(fā)生器決定的。這樣經(jīng)PWM控制后,變頻器的輸出頻率f、輸出電壓U之間的關(guān)系,就是由U/f曲線發(fā)生器所確定的關(guān)系。這種變頻器只能用于速度精度要求不十分嚴(yán)格或放在轉(zhuǎn)矩變化教小的場合。轉(zhuǎn)差頻率控制U/f控制是開環(huán)控制,無速度傳感器。為提高調(diào)速精度,采用轉(zhuǎn)差頻率控制。根據(jù)速度傳感器的檢測,可以求出轉(zhuǎn)差頻率vf,再把它與速度設(shè)定值f*相疊加,以改疊加值作為逆變器的頻率設(shè)定值f*1,就實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)差補(bǔ)償。這種方式調(diào)速精度大大提高。使用速度傳感器求取轉(zhuǎn)差頻率,要求針對(duì)具體的電動(dòng)機(jī)的機(jī)械調(diào)整特性控制參數(shù),因而通用性差。矢量控制上述控制方式的控制思想建立在異步電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型上,動(dòng)態(tài)指標(biāo)不高。對(duì)動(dòng)態(tài)指標(biāo)要求更高的場合,應(yīng)采用矢量控制變頻器。采用矢量控制方式的目的,主要是為了提高變頻調(diào)速的動(dòng)態(tài)性能。根據(jù)交流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型、利用坐標(biāo)變換的手段,將交流電動(dòng)機(jī)的定子電流分解成磁場分量電流和轉(zhuǎn)矩分量電流,并分別加以控制,以獲得類似直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。
我廠的變頻器采用的是這種精度較高的轉(zhuǎn)差頻率控制控制方式。按主開關(guān)分類逆變器主開關(guān)器件的性能,往往對(duì)變頻器裝置的性能有關(guān)鍵的影響。通用變頻器中最常用的主開關(guān)器件都是自關(guān)斷器件,主要有IGBT、GTO和BJT.GTO用于高壓大容量變頻器;中容量變頻器中,IGBT的性能優(yōu)于BJT,且容量范圍可以覆蓋BJT.所以已逐步成為市場變頻器主流。IGBT已經(jīng)發(fā)展了第三代產(chǎn)品。IGBT變頻器具有如下的特點(diǎn):a、電流波形極接近正弦化,有利于減輕電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng),并增加低速時(shí)的轉(zhuǎn)矩。
b、頻器趨向靜音型,使電動(dòng)機(jī)的噪音水平大大降低。
c、用于矢量控制時(shí),動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性更快。
d、與BJT變頻器相比較,更容易制成上限頻率較高的變頻器。PWM控制方式更簡單,可以省去分段同步調(diào)制的麻煩。
e、與BJT變頻器相比較,驅(qū)動(dòng)功率較小,驅(qū)動(dòng)回路簡化,整機(jī)體積小,重量輕。
我廠引風(fēng)機(jī)變頻器采用IGBT,但I(xiàn)GBT的開關(guān)頻率不高,電機(jī)的噪音相對(duì)大。性能次于最新的第三代產(chǎn)品。
變頻器傳動(dòng)中的制動(dòng)狀態(tài)在異步電動(dòng)機(jī)和負(fù)載組成的變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)中,當(dāng)電動(dòng)機(jī)減速或所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí),電動(dòng)機(jī)將處于再生發(fā)電狀態(tài)。逆變器的六個(gè)回饋二極管將這種電能回饋到直流側(cè)。如果變頻器不采取其它措施,這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)并不快,電容器電壓升高的值并不十分明顯,一旦電動(dòng)機(jī)恢復(fù)到電動(dòng)狀態(tài),這部分能量又將被負(fù)載重新利用。當(dāng)制動(dòng)較快,電容器電壓升得過高,裝置中的制動(dòng)過電壓保護(hù)將動(dòng)作,以保護(hù)變頻器的安全。通用變頻器中,對(duì)再生能量的處理方式有三種:a、耗散到直流回路中人為設(shè)置的與電容器并聯(lián)的制動(dòng)電阻中;b、由并聯(lián)在直流回路上的其它傳動(dòng)系統(tǒng)吸收;c、使之回饋電網(wǎng)。我廠引風(fēng)機(jī)變頻器采用的制動(dòng)方式為使用內(nèi)置的直流回路中與電容器并聯(lián)的制動(dòng)電阻。
通用變頻器的U/f控制通用變頻器的發(fā)展非??欤湍壳巴ㄓ米冾l器的產(chǎn)品來看,在世界范圍內(nèi)大體有三代:第一代是普通功能U/f控制通用變頻器,第二代是高功能型U/f控制通用變頻器,第三代是高動(dòng)態(tài)性能型矢量控制通用變頻器。普通功能U/f控制通用變頻器普通功能通用變頻器多采用16位CPU,屬于近似的恒氣隙磁鏈控制方式。在低頻下提高定子54劉永春徐劍暉:發(fā)電廠中壓變頻器質(zhì)量特性分析!










