2018年10月22日

變頻器行業技術特點

  隨著現代電力電子技術及計算機控制技術的迅安川伺服馬達速發展,促進了電氣傳動的技術革命。交流調速取代直流調速,計算機數字控制取代模擬控制已成為發展趨勢。交流電機 變頻調速是當今節約電能,改善生產工藝流程,提高產品質量,以及改善運行環境的一種主要手段。

  變頻調速以其高效率,高功率因數,以及優異的調安川變頻器速和啟制動性 能等諸多優點而被公認為最有發展前途的調速方式。近年來,發展起來的一些新型器件將改變這一現狀,如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它們構成的高壓變頻器,性能優異,可以實 現PWM逆變,甚至是PWM整流。不僅具有諧波小,功率因數也有很大程度的提高。

  變頻器的特點:

  ① 采用多重化東元變頻器PWM方式控制,輸出電壓波形接近正弦波。

  ② 整流電路的多重化,脈衝數多,功率因數高,輸入諧波小。

  ③ 模塊化設計,結構緊湊,維護方便,增強了產品的互換性。

  ④ 直接高壓輸出,無需輸出變壓器。

  ⑤ 極低的dv/dt輸出,無需任何形式的濾波器。

  ⑥ 有的采用光纖通訊技術,提高了產品的抗干擾能力和可靠性。

  ⑦ 功率單元自動旁通電路,能夠實現故障不停機功能。
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巧用變頻器自帶觸點實現櫃內通風散熱

  眾所周知,變頻器安裝在控制櫃內時會,其故障會隨差變頻器本身安川變頻器和櫃內溫度的升高而增加,變頻器的使用壽命則會隨溫度的升高而下降。

  由於使用的環境中含有灰塵等物質,這些物質在進入變頻櫃內會導致濾網堵塞,散熱不好則會導致變頻器功率下降,功率元件壽命縮短。

  而變頻器的發熱是由內部的損耗產生的。在變頻器中各部分損耗主要以主電路為主,大約占98%,控制電路只占2%。為了保證變頻器正常可靠運行,必須對變頻器進行散熱我們通常采用風扇散熱;變頻器的內裝風扇可將變頻器的箱體內部散熱帶走,若風扇不能正常工作,應立即停止變頻器運行;在設計變頻器櫃時,需根據變頻器和櫃內元件在工作時所產生的熱量所需的通風量來選擇匹配的風扇,風扇安裝要注意防震問題。

  由於大容量變頻器有很大的發熱量,其產生的熱量如不及時排出的話,將對櫃內安川伺服馬達的元器件傷害更大。而現在很多設計人員在二次控制回路設計時基本上都是按變頻器啟動同時開啟櫃內的散熱風扇,在變頻器停止時也同時停止散熱風扇,這樣一來,櫃內的熱量並沒有能完全排出,使熱量聚集在櫃內,只能靠櫃體上的散熱孔自然去散熱,而這又會因不同的櫃體通風設計不同,使櫃內散熱時間長時間聚集,造成對變頻器內電子元器件的損害。

  在此提供兩種方案供參考:

  方案一:櫃內安裝溫濕度控制器進行自動調節控制櫃內的溫度和濕度,通過溫濕度控制器東元變頻器對櫃內安裝的散熱風扇和加熱器進行控制。

  方案二:我們可以利用變頻器自帶的繼電器觸點進行控制,以ABB變頻器為例,變頻器中提供3組繼電器輸出觸點,可以分別對這3組觸點進行靈活的設置。
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伺服馬達工作原理

  1、伺服系統(servo mechanism)是使物體可程式控制器的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統。伺服主要靠脈衝來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈衝,就會旋轉1個脈衝對應的角度,從而實現位移,因為,伺服電機本身具備發出脈衝的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發出對應數量的脈衝,這樣,和伺服電機接受的脈衝形成了呼應,或者叫閉環,如此一來,系統就會知道發了多少脈衝給伺服電機,同時又收了多少脈衝回來,這樣,就能夠很精確的控制電機伺服馬達的轉動,從而實現精確的定位,可以達到0。001mm。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速範圍寬,控制容易,需要維護,但維護不方便(換碳刷),產生電磁干擾,對環境有要求。因此它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。

  無刷電機體積小,重量輕,出力大,響應快,速度高,慣量小,轉動平滑,力矩穩定。控制復雜,容易實現智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機免維護,效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用於各種環境。

  2、交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,目前運動控制中一般都用同步電機,它的功率範圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉動速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩運行的應用。

  3、伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電變頻器磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定於編碼器的精度(線數)。

  交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區別:交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。
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