变频器原理与应用10

变频器原理与应用第10讲哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.2变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育前面学习了§2.1频率控制功能§2.2U/f控制功能本讲将学习§2.3矢量控制功能§2.4运行控制与保护功能哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.3变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育§2.3矢量控制功能矢量控制是变频器的一种高性能的控制方式，其控制原理类似于直流电动机。本节主要内容：‰他励直流电动机的调速原理‰三相异步电动机的矢量控制原理‰变频器的矢量控制功能哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.4变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育1.他励直流电动机的调速原理„直流电动机的转矩表达式„他励直流电动机调速的优点•Φ、Ia为相互独立的变量，分别由励磁绕组、电枢绕组控制。•电动机的转矩控制方便，调速特性好，精度高。哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.5变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育„他励直流电动机调速的缺点•直流电动机结构复杂、换向过程复杂；•且电动机的容量、最高转速受到限制；•换向器和电刷装置的事故率较高，需要定期维护和更换，维护费用高。哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.6变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育2.三相异步电动机的矢量控制原理„三相异步电动机的转矩表达式„三相异步电动机转矩控制的难点•式中的Φm、I2、cosφ2都影响转矩T；•且Φm与I2都由定子电流控制，两者不独立。•难于直接实现转矩控制。哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.7变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育„矢量控制的原理•将定子电流人为分解为两个相互垂直的矢量；即励磁电流和转子电流；•然后用他励直流电动机的控制方式去控制交流异步电动机。解决思路：9将定子电流人为的分解为两个相互垂直的矢量9并解释为励磁电流和转子电流9交流异步电动机的控制就会变得很方便。哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.8变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育3.变频器的矢量控制功能„矢量控制的实现过程•首先检测并计算三相输出电压和电流矢量；•然后将电流矢量分解为两个相互垂直的电流矢量：励磁电流和转子电流；•通过运算调节器对这两个信号分别控制，从而控制逆变电路的输出。•具有该功能的变频器工程上称为矢量型变频器。哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.9变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育„设置矢量控制功能时应符合的条件•变频器只能连接一台电动机；•运行前应对电动机进行自动测试，并对变频器的进行自整定操作；•所配备电动机的容量比应配备电动机的容量最多小一个等级；•变频器与电动机之间的电缆长度应不大于50m。•变频器与电动机之间接有电抗器时，应使用变频器的自整定功能修改控制参数。哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.10变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育小结重点：矢量控制的原理难点：矢量控制时应满足的条件§2.3矢量控制功能‡矢量控制的原理•将定子电流人为分解为两个相互垂直的矢量；（即励磁电流和转子电流）；•然后用他励直流电动机的控制方式去控制交流异步电动机。‡采用矢量控制时应满足的条件哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.11变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育§2.4运行控制与保护功能本节主要内容：‰启停和反转控制功能‰点动控制‰制动控制‰瞬时停电再起动功能‰过载保护功能哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.12变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育1.启停和反转控制功能„启停功能利用指令控制变频器启动和停止。„反转功能交流异步电动机的转向与交流电的相序有关，正转与反转控制只是相对而言。„控制方法•由操作面板上的启停键及反转键来控制•由外端子来控制。哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.13变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育2.点动控制（寸动控制）„点动控制点一下按键或按钮，电动机在某一频率下运行的控制方式。„点动控制功能的设定•设置点动频率•设定端子的点动控制功能哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.14变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育3.制动控制„制动控制功能用于电动机运行过程中迅速停止或准确定位。„制动控制功能分类•回馈制动•直流制动：需设置制动频率、制动时间、制动力等。哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.15变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育4.瞬时停电再起动功能„瞬时停电再起动功能•电源瞬间停电又很快恢复供电的情况下•变频器是继续停止输出，还是自动重起。„功能设置•瞬时停电后不起动瞬时停电后停止输出，并发出报警信号。电源正常后，输入复位信号才会重新起动。•瞬时停电后再起动瞬间停电又很快恢复供电后，变频器自动重起。哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.16变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育图2-15瞬时停电再起动功能哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.17变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育5.过载保护功能„保护的对象•电动机•变频器„对电动机的过热保护功能•电子热继电器，监视变频器的输出电流；•只能接一台电动机；•应用时可以设置功能是否有效，再设置具体参数。哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.18变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育„对变频器自身的保护功能•过流、过压、过功率、断电、其他故障等均可进行自动保护•并发出报警信号，甚至自动跳闸断电。¾变频器在出现过载及故障时，一方面由显示屏发出文字报警信号，一方面由接点开关输出报警信号；¾当故障排除后，要由专用的复位控制指令复位，变频器方可重新工作。哈尔滨工业大学远程教育文件:变频器原理与应用10.19变频器原理与应用通用变频器的功能哈尔滨工业大学远程教育小结重点：运行控制功能及保护功能难点：直流制动和再启动功能§2.4运行控制与保护功能‡运行控制•点动控制：正向点动，反向点动•长动控制：启动，停止，反转•制动方式：回馈制动、直流制动‡保护功能•瞬时停电再起动功能•过载保护功能