1樓:匿名使用者
隨著變頻器本身功能的不斷完善,交流調速技術有了長足的進步。在不同工況場合下,由交流非同步電動機和變頻器組成的交流拖動系統大有取代直流拖動系統之勢。利用變頻器完成不同工況場合交流拖動系統改造設計的應用事例已經很多,相應來說在使用中也不斷髮現一些新的問題。
本文就變頻器正常工作中,由於變頻器高次諧波的影響引發控制電路發生串聯諧振,造成系統電源故障的情況及處理方案進行了分析。
由變頻器、plc、pid調節器、配套低壓電器及壓力感測器組成了變頻調速恆壓供水系統如圖一所示,系統中壓力感測器負責檢測系統管網壓力,將壓力訊號變換為電阻訊號作為反饋輸入pid調節器,經過與給定訊號進行比較後其偏差值採用優化的pi演算法輸出控制訊號控制變頻器的輸出頻率,保證管網壓力的恆定。plc和配套低壓電器及pid調節器的工作電源電壓均為ac220v,在該系統中,使用者要求能夠直觀顯示儲水箱中的液位,因此,選用液位感測器配合數字式液位指示器對水箱中的液位進行測量和顯示。在實際工作中發現,當變頻器正常工作時,數字式液位顯示器經常出現誤指示、亂碼等情況;變頻器停止工作時系統完全恢復正常。
很明顯,這是由於變頻器高次諧波分量對電源的干擾造成的,通常,對此最為行之有效的辦法就是對控制電路的供電電源加裝電源濾波器。整個系統的電氣原理框圖如圖1所示。在加裝市售的通用電源濾波器後,液位顯示系統恢復了正常,但是隨之又有新的問題出現了,控制電路中的熔斷器fu2頻繁熔斷。
停電後對電路進行檢查,在電路中沒有發現短路點。經現場詳細觀察發現,在系統逐漸升速過程中,變頻器執行輸出在某個頻段之間時頻繁發生短路故障。而且,將變頻器的負載(電動機)斷開後,該故障現象仍頻繁出現,在去掉電源濾波器後該故障消失。
因此,首先對該濾波器進行了檢查,拆開後發現濾波器採用的是常見的π型濾波,電路如圖2所示。檢查發現電源濾波器本身沒有任何故障,進一步分析變頻器的工作原理可知,在交-直-交型變頻器中,電網通過三相整流橋給變頻器供電,供電電流利用傅立葉級數可以分解為包含基波和6k±1次諧波(k=1,2,3…)分量等一系列諧波分量,諧波含量隨進線電抗和和直流濾波電抗的電感量增加而減少。具有關資料介紹,通常情況下,加電抗器後五次諧波、七次諧波、十一次諧波和十三次諧波仍然佔到40%、35%、25%和20%左右。
由於電路引數頻率特性的影響,在n 次諧波所作用下電感的感抗為,電容的容抗為,整個電源濾波器的等效復阻抗;其中是濾波器的等效感抗,是濾波器的等效容抗。如果在k次諧波的作用下,濾波器在該次諧波下的等效感抗的值與等效容抗的值相等,可知此時電路在該頻率下的等效復阻抗,即電路處於諧振狀態。由於此時r僅是線路電阻,其值是非常小的,可以近似的認為,即電路在該次諧波的作用下處於處於短路狀態。
依據上述分析,可以得出結論:該電源短路故障是由於變頻器輸出的高次諧波分量造成電源濾波器發生串聯諧振引起的。通常情況下,如果引起諧振的諧波分量不是足夠大,是不應引起短路故障的,但是當其短路電流的有效值超過系統熔斷器保護範圍時,就會造成短路故障,採用該類電源濾波方式就不十分合適了。
在分析清楚故障原因後,針對工控系統干擾源的主要**途徑即電源的干擾、過程通道的干擾及空間電磁干擾等,對控制顯示系統採取了進一步的防干擾措施。首先,針對前述系統的故障狀態,採用大電容替代原來的電源濾波器進行濾波,有效的解決了控制系統電源系統的干擾問題。但是,必須著重指出的是在變頻器的輸出側,絕對禁止採用電容器來吸收高次諧波,以防止在逆變管導通瞬間,出現峰值很大的充電或放電電流,造成逆變管的損壞;其次,由於使用者要求液位指示器與變頻器的相對位置不能改變,在不能使液位指示器遠離變頻器的情況下,將液位指示器進行了嚴格的金屬遮蔽,而且訊號遮蔽線、金屬遮蔽層進行了嚴格的單獨接地與系統工作及安全接地分開,訊號線與電源線空間位置相對垂直,有效的防止了空間的電磁干擾的竄入。
採取上述措施後,整個系統的工作恢復了正常,說明上述措施是完全可行的。同時,進一步實驗發現,為了削弱通過線路傳播的干擾訊號,在控制電路電源不採用電容濾波時可以在控制電路中傳入一個小電感,如圖3所示,該電感在工頻情況下的阻抗是很小的,但是對於頻率很高的諧波電流呈現很高的阻抗,可以起到有效的抑制作用,其使用效果也是不錯的。
綜上所述,在變頻調速控制系統的設計中,系統本身抗干擾的設計固然是很重要的;與此同時,必須充分考慮變頻器本身對於其它電氣顯示控制系統的干擾,特別是高次諧波對控制電路電源系統的干擾影響,在設計電源濾波器時應考慮到在高次諧波的影響下可能造成的諧振等問題。
2樓:匿名使用者
隨著電力電子技術、微電子技術和計算機技術的飛速發展,交流變頻調速技術、發展也十分迅速。電動機交流變頻調速技術是當今節電、改善工藝流程以提高產品質量和改善環境、推動技術進步的一種主要手段。變頻調速以其優異的調速效能和起制動平穩效能、高效率、高功率因數和節電效果,廣泛的適用範圍及其它許多優點而被國內外公認為最有發展前途的調速方式。
變頻調速電梯的特點:
(1)變頻調速電梯適用的是非同步電動機,比同容量的直流電動機具有體積小、佔空間小、結構簡單、維護方便、可靠性高、**低等優點。
(2)變頻調速電源使用了先進的spwm技術svwm技術,明顯改善了電梯執行質量和效能;調速範圍寬、控制精度高,動態效能好,舒適、安靜、快捷,已逐漸取代直流電機調速。
(3)變頻調速電梯使用了先進的spwm技術svwm技術,明顯改善了電動機供電電源的質量,減少了諧波,提高了效率和功效因數,節能明顯。
請教電梯用變頻調速有什麼優點
3樓:陽凌熊信然
電梯採用變頻調速的原因:
(1)變頻調速電梯適用的是非同步電動機,比同容量的直流電動機具有體積小、佔空間小、結構簡單、維護方便、可靠性高、**低等優點。
(2)變頻調速電源使用了先進的spwm技術svwm技術,明顯改善了電梯執行質量和效能;調速範圍寬、控制精度高,動態效能好,舒適、安靜、快捷,已逐漸取代直流電機調速。
(3)變頻調速電梯使用了先進的spwm技術svwm技術,明顯改善了電動機供電電源的質量,減少了諧波,提高了效率和功效因數,節能明顯。
變頻調速的特點是什麼
4樓:anyway中國
根據實際工況需要,調節電機的工作頻率,從而改變轉速。
變頻調速一方面實現無極調速,另一方面可以有效節能。典型案例就是恆壓供水系統。
依據流量需求,調節電機轉速,一方面實現供水壓力的恆定。另一方面實現大幅度節能(系統能耗約與轉速的三次方成正比,轉速下降至50%,能耗下降至12.5%)。
什麼是變頻調速,有什麼特點
5樓:我乃孫大聖是也
變頻空調為例。電網頻率50赫茲,決定了電動機的轉速,為了得到任意平穩的轉速,可以改變供給電動機電源的頻率獲得,這種調速方式就叫變頻調速,它的特點是,可以取環境溫度為參考訊號,加在變頻調速器的頻率控制端,使壓縮機轉速能夠平穩的【跟隨】環境溫度變化,來降低或提高轉速以隨時補充製冷量,使室溫波動量最小、緩慢不停轉動的壓縮機噪聲最小。缺點是,增加元件多,相對故障機會多,造價和修理費用高。
另外變頻器本身也會附加一點耗電量。
6樓:小月霞子
變頻調速技術的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關係: n =60 f(1-s)/p,(式中n、f、s、p分別表示轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁極對數);通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。
根據實際工況需要,調節電機的工作頻率,從而改變轉速。
變頻調速一方面實現無極調速,另一方面可以有效節能。典型案例就是恆壓供水系統。
依據流量需求,調節電機轉速,一方面實現供水壓力的恆定。另一方面實現大幅度節能(系統能耗約與轉速的三次方成正比,轉速下降至50%,能耗下降至12.5%)。
交流變頻變壓調速電梯有哪些特點
7樓:
正弦脈寬調製(spwm)變壓變頻器⑴基本概念2023年德國人率先提出脈寬調製變頻思想,把通訊系統中的調製技術應用於交流變頻器。調製方法很多,目前用得最多的是正弦脈寬調製。還有空間電壓向量pwm、最優pwm、**pwm、隨機pwm、規則取樣數字化pwm等等。
spwm交–直–交變壓變頻器的原理框圖如下:ur–整流器固定電壓不可控整流器,常採用六個二級管橋式整流器結構將交流變為直流,電壓幅值不變。為逆變器的供電.
ui–逆變器由六個功率開關器件組成,常採用大功率電晶體。其控制極(大功率電晶體gtr為基極)輸入由基準正弦波(由速度指令轉化過來的)和三角波疊加出來的spwm調製波(等幅、不等寬的矩形脈衝波),使這些大功率電晶體按一定規律導通、截止,輸出一系列功率級等效於正弦交流電的可變頻變壓的等幅、不等寬的矩形脈衝電壓波,即功率級spwm電壓,使電機轉動。功率開關器件還可採用:
可關斷閘流體gto、功率場效應電晶體mosfet、絕緣門極電晶體igbt等。⑵正弦脈寬調製原理(以單相為例)正弦脈寬調製(spwm)波形:與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈衝波。
電梯為什麼採用變頻調速
8樓:匿名使用者
主要的是電梯舒適。以前的電梯調速都是有級的。就是換速的時候會抖一下
9樓:匿名使用者
前面兩位的回答很全面!也很專業!就那麼個意思!
10樓:匿名使用者
最原始的繼電器控制電梯,壽命短,機械損耗大,舒適感差,修理困難。 後面的plc**較貴,點子有限,高層無法控制,除錯不便 ,但比較穩定 現變頻控制 技術已成熟 **適宜 除錯方便 舒適 適用性強 。 大家的選擇 也是目前最佳的 選擇
11樓:匿名使用者
電梯採用變頻調速的原因:
(1)變頻調速電梯適用的是非同步電動機,比同容量的直流電動機具有體積小、佔空間小、結構簡單、維護方便、可靠性高、**低等優點。
(2)變頻調速電源使用了先進的spwm技術svwm技術,明顯改善了電梯執行質量和效能;調速範圍寬、控制精度高,動態效能好,舒適、安靜、快捷,已逐漸取代直流電機調速。
(3)變頻調速電梯使用了先進的spwm技術svwm技術,明顯改善了電動機供電電源的質量,減少了諧波,提高了效率和功效因數,節能明顯。
電梯為什麼採用變頻調速,三相非同步電動機為什麼能採用變頻調速?
主要的是電梯舒適。以前的電梯調速都是有級的。就是換速的時候會抖一下 前面兩位的回答很全面!也很專業!就那麼個意思!最原始的繼電器控制電梯,壽命短,機械損耗大,舒適感差,修理困難。後面的plc 較貴,點子有限,高層無法控制,除錯不便 但比較穩定 現變頻控制 技術已成熟 適宜 除錯方便 舒適 適用性強 ...
電梯的主要系統有哪些,電梯的控制系統包括哪幾部分?
1 曳引系統 曳引系統的主要功能是輸出與傳遞動力,使電梯執行。曳引系統主要由曳引機 曳引鋼絲繩,導向輪,反繩輪組成。2 導向系統 導向系統的主要功能是限制轎廂和對重的活動自由度,使轎廂和對重只能沿著導軌作升降運動。導向系統主要由導軌,導靴和導軌架組成。3 轎廂 轎廂是運送乘客和貨物的電梯元件,是電梯...
電梯電氣控制常見的一般故障是什麼
機房內故障 1 保險絲故障 緩衝器底坑急停 斷繩開關有短路等原因所制,排去底坑積水,排除短路點 換上相同保險絲 廳門轎門安全迴路,由於井道有水,迴路有短路點所致,斷去來水源,排除短路點,換上相同的保險絲,指示燈迴路,由於廳外指示有水或有線破裂短路等原因所致。排幹水,排除短路點,更換保險絲,控制迴路由...