矢量变频器整理资料

矢量控制－－－性能优良，可以与直流调速媲美，技术成熟较晚

• 模仿直流电机的控制方法，采用矢量坐标变换来实现对异步电机定子励磁电流分量和转矩电流分量的解耦控制，保持电机磁通的恒定，进而达到良好的转矩控制性能，实现高性能控制。性能优良，控制相对复杂，直到90代计算机技术迅速发展才真正大范围使用

  V600系列矢量型变频器，采用DSP控制系统，完成无速度传感器矢量控制，与V/F控制相比，矢量控制有更大的优越性，定位于中高端客户的OEM客户;

       V600设计灵活，内嵌SVC（无PG矢量控制）、V/F控制于一身，可广泛应用于对速度控制精度、转矩响应速度、低频输出特征有较高要求的应用场合。

  ●输入输出特性

       ◆输入电压范围：380/220V±15%

       ◆输入频率范围：47～63Hz

       ◆输出电压范围：0～额定输入电压

       ◆输出频率范围：0～600Hz

  ●外围接口特性

       ◆可编程数字输入：4 路输入

       ◆可编程模拟量输入：VI：0～10V 输入，CI：0～10V 或 0～20mA 输入

       ◆开路集电极输出：1 路输出

       ◆继电器输出：1路输出

       ◆模拟量输出：1 路输出，分别可选0/4～20mA 或0～10V

  ●技术性能特性

       ◆控制方式：无PG 矢量控制、V/F 控制

       ◆过载能力：150%额定电流 60s；180%额定电流 10s

       ◆起动转矩：无PG 矢量控制：0.5Hz/150% (SVC)

       ◆调速比：无PG 矢量控制：1：100

       ◆速度控制精度：无PG 矢量控制：±0.5%最高速度

       ◆载波频率：1.0K～15.0KHz

  ●功能特性

       ◆频率设定方式：数字设定、模拟量设定、串行通讯设定、多段速、PID设定等。

       ◆PID 控制功能

       ◆多段速控制功能：8 段速控制

       ◆摆频控制功能

       ◆瞬时停电不停机功能

       ◆转速追踪再起动功能：实现对旋转中的电机的无冲击平滑起动

       ◆JOG 键功能：用户自由定义的多功能快捷键

       ◆自动电压调整功能：当电网电压变化时，能自动保持输出电压恒定

       ◆提供多达25种故障保护功能：过流、过压、欠压、过温、缺相、过载等保护功能

  矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。

  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，使输出最大转矩减小。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。

   

   

  V/F控制－－－－简单实用，性能一般，使用最为广泛

• 只要保证输出电压和输出频率恒定就能近似保持磁通保持恒定

     例: 对于380V 50Hz电机，当运行频率为40HZ时，要保持V/F 恒定，

         则 40HZ时电机的供电电压:380×（40/50)＝304V

• 低频时，定子阻抗压降会导致磁通下降，需将输出电压适当提高

   

   

  (一)变频调速的节能  （能量回馈）

  (二)变频调速在电动机运行方面的优势    

  1、很容易实现电动机的正、反转。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序可实现输出换相．也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。

    2、系统起动大都是从低速区开始，频率较低。加、减速时间可以任意设定，故加、减速过程比较平缓、起动电流较小，可以进行较高频率的起停。

    3、系统制动时，变频器可以利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上，也可回馈给供电电网，但回馈给电网需增加专用附件，投资较大。除此之外，变频器还具有直流制动功能，需要制动时，变频器给电动机加上一个直流电压，进行制动，而无需另加制动控制电路。

  由于它在电机启动时实现了很好的软启动功能，使电动机在启动时不会对电网造成巨大的冲击。同时由于它大量地使用了晶闸管等非线性电力电子元件，使变频器从电网中吸取能量的方式均不是连续的正弦波，而是以脉动的断续方式向电网索取电流，这种脉动电流和电网的沿路阻抗共同形成脉动电压降叠加在电网的电压上，使电压发生畸变，给电网带来高次谐波的干扰；

        变频器越来越广泛的运用于风能和太阳能发电，在其中它也起到提高电能质量的作用。

   

  变频器选型—选型原则

  考虑变频器运行的经济性和安全性，变频器选型保留适当的余量是必要的。

  要准确选型，必须要把握以下几个原则：

• 充分了解控制对象性能要求。一般来讲如对启动转矩、调速精度、调速范围要求较高的场合则需考虑选用矢量变频器，否则选用通用变频器即可；

• 了解负载特性；

• 了解所用电机主要铭牌参数：额定电压、额定电流。

  1.选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据，电机的额定功率只能作为参考。

  2.变频器若要长电缆运行时，此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响。避免变频器出力不够

  3.对于一些特殊的应用场合，如高环境温度、高形状频率、高海拔高度等。此时会引起变频器的降容，变频器需放大一档选择。

  4.选择变频器时，一定要注意其防护等级是否与现场的情况相匹配，否则现场的灰尘、水会影响变频器的长久运行

  5.当变频器用于控制并联的几台电机时，一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内，如果超过规定值，要放大一档或两档来选择变频器。

• 6.变频器驱动同步电机时，与工频电源相比，会降低输出容量10％～20％，此时变频器最好选择大一档。

• 7.对于压缩机、振动机等转矩波动大的风载和油压泵等有峰值负载情况下，如果按照电动机的额定电流或功率值选择变频器的话，有可能发生峰值电流使过电流保护动作现象。因此，应了解工频运行情况，选择比其最大电流更大的额定输出电流的变频器。

  8.如果变频器的供电电源是自电源，最好加上进线电抗器

   

   

  什么是恒转矩＼变转矩

• 变转矩和恒转矩是根据负载特性来区分的，其"变"与"恒"是根据电机输出转矩与转速之间的关系来定义。

• 变转矩的电机输出转矩与转速成平方关系，即电机转速越低，输出转矩要求也越小，典型负载是风机、水泵。

• 恒转矩在基频（50Hz）以下时转矩不变（基频/额定速度以上输出转矩降低），典型负载是输送设备。恒转矩负对变频器的要求要高于变转矩。

   

   

  通用

  概述;V600系列变频器是按照国际标准设计、开发、制造的高品质、低噪音、通用型变频器，采用先进的空间电压矢量PWM控制技术，具有恒电压控制、修改参数等功能，确保基本控制要求：结构紧凑、安装方便。