发布时间:2024-08-12 15:50:18 人气:
详细描述一下交流伺服电机的驱动系统
交流伺服电机驱动系统是一种将电能转化为机械能的装置,它通过控制电机的转速和方向来实现精确的运动控制。该系统主要由控制器、功率放大器和电机三部分组成。控制器是整个系统的核心,它接收来自外部的输入信号,并根据这些信号产生电机的控制指令。这些控制指令包括电机的转速、方向和力矩等参数。控制器通常采用数字信号处理器(DSP)或微控制器(MCU)来实现高速、高精度的控制算法。
功率放大器是将控制器的指令信号放大后驱动电机旋转的部分。它通常采用电力电子器件如晶体管、场效应管等组成,能够实现快速的电流调节和控制。功率放大器的性能直接影响到整个伺服系统的动态特性和稳定性。
电机是伺服系统中的执行元件,它将电能转化为机械能,驱动负载进行精确的运动。交流伺服电机通常采用永磁同步电机(PMSM)或感应电机(IM),它们具有较高的转矩密度、高效率和高响应速度等特点。
在交流伺服电机中,驱动系统的应用主要体现在以下几个方面:
速度控制:通过改变电机的输入电压或频率,可以调节电机的转速,实现精确的速度控制。
位置控制:通过控制电机的输入信号,可以精确地控制电机的位置,从而实现精确的位置控制。
力矩控制:通过调节电机的输入电流或电压,可以控制电机的输出力矩,实现精确的力矩控制。
自动控制系统:通过将多个传感器和控制器集成在一起,可以实现自动控制系统,进一步提高交流伺服电机的控制精度和动态性能。
请问,高压变频器的组成有哪些?
正好有时间,我细分一下。
介绍一种典型的电压源型单元串联结构:
1、移相整流变压器——————原边为母线电压,副边直接为功率单元供电,电压为功率单元额定电压(一般为400~1500V),副边绕组数量依照功率单元的个数。(一般6kV的每相5或6个,10kV的8到9个)。
2、逆变部分——————即功率单元柜,由若干个串联的功率单元组成,形成三相,直接输出到电机,单元为星形连接。单元可细分为整流环节(可控硅或不可逆二极管),滤波环节(电解电容或膜电容),逆变环节(主流采用IGBT,ABB的IGCT等)。
3、控制部分——————用于实现PWM算法控制,驱动开关元件工作。数据采集,保护等功能。现今多采用32位/64位DSP或双DSP实现。柜面显示操作设备,按钮指示灯,报警故障灯,与上位机或DCS通讯等设备均可视为控制部分。
4、旁路柜视为独立系统,不作为高压变频器的必要组成部分。
不理解的可补充。
变频器发展历史
早期通用变频器如东芝TOSVERT-130系列、FUJI FVRG5/P5系列,SANKEN SVF系列等大多数为开环恒压比(V/F=常数)的控制方式.其优点是控制结构简单、成本较低,缺点是系统性能不高,比较适合应用在风机、水泵调这场合。具体来说,其控制曲线会随着负载的变化而变化;转矩响应慢,电视转矩利用率不高,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。
对变频器U/F控制系统的改造主要经历了三个阶段;
第一阶段:
1. 八十年代初日本学者提出了基本磁通轨迹的电压空间矢量(或称磁通轨迹法)。
该方法以三相波形的整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成二相调制波形。
这种方法被称为电压空间矢量控制。
典型机种如1989年前后进入中国市场的FUJI(富士)FRN5OOOG5/P5、 SANKEN(三垦)MF系列等。
②引人频率补偿控制,以消除速度控制的稳态误差
③基于电机的稳态模型,用直流电流信号重建相电流,如西门子MicroMaster系列,由此估算出磁链幅值,并通过反馈控制来消除低速时定子电阻对性能的影响。
④将输出电压、电流进行闭环控制,以提高动态负载下的电压控制精度和稳定度,同时也一定程度上求得电流波形的改善。
这种控制方法的另一个好处是对再生引起的过电压、过电流抑制较为明显,从而可以实现快速的加减速。
之后,1991年由富士电机推出大家熟知的FVR与 FRNG7/P7系列的设计中,不同程度融入了②3.④项技术,因此很具有代表性。
三菱日立,东芝也都有类似的产品。
然而,在上述四种方法中,由于未引入转矩的调节,系统性能没有得到根本性的改善.
第二阶段:
矢量控制。
也称磁场定向控制。
它是七十年代初由西德 F.Blasschke等人首先提出,以直流电动机和交流电动机比较的方法分析阐述了这一原理,由此开创了交流电动机等效直流电动机控制的先河。
它使人们看到交流电动机尽管控制复杂,但同样可以实现转矩、磁场独立控制的内在本质。
矢量控制的基本点是控制转子磁链,以转子磁通定向,然后分解定子电流,使之成为转矩和磁场两个分量,经过坐标变换实现正交或解耦控制。
但是,由于转子磁链难以准确观测,以及矢量变换的复杂性,使得实际控制效果往往难以达到理论分析的效果,这是矢量控制技术在实践上的不足。
此外.它必须直接或间接地得到转子磁链在空间上的位置才能实现定子电流解耦控制,在这种矢量控制系统中需要配留转子位置或速度传感器,这显然给许多应用场合带来不便。
仅管如此,矢量控制技术仍然在努力融入通用型变频器中,1992年开始,德国西门子开发了6SE70通用型系列,通过FC、VC、SC板可以分别实现频率控制、矢量控制、伺服控制。
1994年将该系列扩展至315KW以上。
目前, 6SE70系列除了200KW以下价格较高,在200KW以上有很高的性价比。
第三阶段:
1985年德国鲁尔大学Depenbrock教授首先提出直接转矩控制理论(Direct Torque Control简称DTC)。
直接转矩控制与矢量控制不同,它不是通过控制电流、磁链等量来间接控制转矩,而是把转矩直接作为被控量来控制。
转矩控制的优越性在于:转矩控制是控制定子磁链,在本质上并不需要转速信息;控制上对除定子电阻外的所有电机参数变化鲁棒性良好;所引入的定子磁键观测器能很容易估算出同步速度信息。
因而能方便地实现无速度传感器化。
这种控制方法被应用于通用变频器的设计之中,是很自然的事,这种控制被称为无速度传感器直接转矩控制。
然而,这种控制依赖于精确的电机数学模型和对电机参数的自动识别(Identification向你ID),通过ID运行自动确立电机实际的定子阻抗互感、饱和因素、电动机惯量等重要参数,然后根据精确的电动机模型估算出电动机的实际转矩、定子碰链和转子速度,并由磁链和转矩的Band- Band控制产生PWM信号对逆变器的开关状态进行控制。
这种系统可以实现很快的转矩响应速度和很高的速度、转矩控制精度。
1995 年ABB公司首先推出的ACS600直接转矩控制系列,已达到<2ms的转矩响应速度在带PG时的静态速度精度达土O.01%,在不带PG的情况下即使受到输入电压的变化或负载突变的影响,向样可以达到正负0.1%的速度控制精度。
其他公司也以直接转矩控制为努力目标,如安川VS-676H5高性能无速度传感器矢量控制系列,虽与直接转矩控制还有差别,但它也已做到了100ms的转矩响应和正负0.2%(无PG),正负0.01%(带 PG)的速度控制精度,转矩控制精度在正负3%左右。
其他公司如日本富士电机推出的FRN 5000G9/P9以及最新的 FRN5000Gll/P11系列出采取了类似无速度传感器控制的设计,性能有了进一步提高,然而变频器的价格并不比以前的机型昂贵多少。
控制技术的发展完全得益于微处理机技术的发展,自从1991年INTEL公司推出8X196MC系列以来,专门用于电动机控制的芯片在品种、速度、功能、性价比等方面都有很大的发展。
如日本三菱电机开发用于电动机控制的M37705、M7906单片机和美国德州仪器的TMS320C240DSP等都是颇具代表性的产品。
什么品牌的有源电力滤波器APF比较好
国际品牌有:ABB、施耐德、诺基亚等
国产做的较好的品牌有:南京亚派、上海思源、深圳盛弘电气、重庆麦克斯韦、台湾台达
其他国产杂品牌:赛博,英纳仕,追日
估计国际品牌还是放心些吧,价格国产杂品牌是国际品牌的一半吧。前不久我们化工厂刚开始考虑用国外的,但是最后用的国产的,便宜啊!运行半年还可以。
有源滤波器,有源滤波器是什么意思
顾名思义该装置需要提供电源,其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿),实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功;三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论;APF有并联型和串联型两种,前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波,串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。有源滤波器同无源滤波器比较,治理效果好,主要可以同时滤除多次及高次谐波,不会引起谐振,但是价位相对高!
二、基本原理:
有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号`,送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。
三、基本应用:
谐波主要危害:
61 增加电力设施负荷,降低系统功率因数,降低发电、输电及用电设备的有效容量和效率,造成设备浪费、线路浪费和电能损失; 61 引起无功补偿电容器谐振和谐波电流放大,导致电容器组因过电流或过电压而损坏或无法投入运行; 61 产生脉动转矩致使电动机振动,影响产品质量和电机寿命; 61 由于涡流和集肤效应,使电机、变压器、输电线路等产生附加功率损耗而过热,浪费电能并加速绝缘老化; 61 谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度,降低设备使用寿命; 61 零序(3的倍数次)谐波电流会导致三相四线系统的中线过载,并在三角形接法的变压器绕组内产生环流,使绕组电流超过额定值,严重时甚至引发事故。 61 谐波会改变保护继电器的动作特性,引起继电保护设施的误动作,造成继电保护等自动装置工作紊乱; 61 谐波变改变了电压或电流的变化率和峰值,延缓电弧熄灭,影响断路器的分断容量; 61 使计量仪表特别是感应式电能表产生计量误差; 61 干扰邻近的电力电子设备、工业控制设备和通讯设备,影响设备的正常运行。四、有源滤波的优点和缺点:
优点:可动态滤除各次谐波,对系统内的谐波能够完全吸收;不会产生谐振。
缺点:造价太高;受硬件限制,在大容量场合无法使用:有源滤波容量单套不超过100KVA,目前最高适用电网电压不超过450V.
五、应用场合
有源电力滤波器可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中,如:电力系统、电解电镀企业、水处理设备、石化企业、大型商场及办公大楼、精密电子企业、机场/港口的供电系统、医疗机构等。根据应用对象不同,HTAPF-I型有源电力滤波器的应用将起到保障供电可靠性、降低干扰、提高产品质量、增长设备寿命减少设备损坏等作用。
六、主要发展状况:
由于有源滤波存在的不足和缺陷,目前国内市场上主要以无源滤波为主;国际上以ABB、APS、诺基亚、施耐德(梅兰日兰)、西门子为代表,国内以山大华天,哈工大、西安赛博为代表,另外清华大学电机系研制的CleanPower系列有源电力滤波器在自适应能力,稳定性以及对各种延时的最优补偿方面有了长足的进展,成为了最先进的产品之一。随着电力电子技术的进步,有源电力滤波器以其巨大的技术优势、强大功能、逐渐下降的价格,必将最终取代传统的电容型无功补偿装置,占据市场主流。
有源电力滤波器的基本原理和分类 摘要:作者是上海交大的在职工程硕士毕业,从事实际工作多年,工程研究方向为电力有源滤波器。现在直接代表国外公司推广有源滤波器、无功补偿产品。本文介绍了电力有源滤波器的基本原理和分类,基本上涵盖了国际上大公司产品化的趋势,希望提供国内广大用户进行选择的依据。
1.有源电力滤波器的基本原理
有源电力滤波器系统主要由两大部分组成,即指令电流检测电路和补偿电流发生电路。图1 有源滤波器示意图 指令电流检测电路的功能主要是从负载电流中分离出谐波电流分量和基波无功电流,然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号。电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流,计算出主电路各开关器件的触发脉冲,此脉冲经驱动电路后作用于主电路。这样电源电流中只含有基波的有功分量,从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。根据同样的原理,电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿。 有源电力滤波器的主电路一般由PWM逆变器构成。根据逆变器直流侧储能元件的不同,可分为电压型有源滤波器(储能元件为电容)和电流型有源滤波器(储能元件为电感)。电压型有源滤波器在工作时需对直流侧电容电压控制,使直流侧电压维持不变,因而逆变器交流侧输出为PWM电压波。而电流型有源滤波器在工作时需对直流侧电感电流进行控制,使直流侧电流维持不变,因而逆变器交流侧输出为PWM电流波。电压型有源滤波器的优点是损耗较少,效率高,是目前国内外绝大多数有源滤波器采用的主电路结构。电流型有源滤波器由于电流侧电感上始终有电流流过,该电流在电感内阻上将产生较大损耗,所以目前较少采用。图2 电压型有源滤波器图3 电流型有源滤波器 2.有源电力滤波器的分类
按电路拓朴结构分类,电力有源滤波器可分为并联型、串联型、串-并联型和混合型。图4 并联型有源滤波器 图4所示为并联型有源滤波器的基本结构。它主要适用于电流源型非线性负载的谐波电流抵消、无功补偿以及平衡三相系统中的不平衡电流等。目前并联型有源滤波器在技术上已较成熟,它也是当前应用最为广泛的一种有源滤波器拓补结构。图5 串联型有源滤波器 图5所示为串联型有源滤波器的基本结构。它通过一个匹配变压器将有源滤波器串联于电源和负载之间,以消除电压谐波,平衡或调整负载的端电压。与并联型有源滤波器相比,串联型有源滤波器损耗较大,且各种保护电路也较复杂,因此,很少研究单独使用的串联型有源滤波器,而大多数将它作为混合型有源滤波器的一部分予以研究。图6 混合型有源滤波器 图6所示为混合型有源滤波器的基本结构。它是在串联型有源滤波器的基础上使用一些大容量的无源L-C滤波网络来承担消除低次谐波,进行无功补偿的任务。而串联型有源滤波器只承担消除高次谐振及阻尼无源LC网络与线路阻抗产生的谐波谐振的任务。从而使串联型有源滤波器的电流、电压额定值大大减少(功率容量可减少到负载容量的5%以下),降低了有源滤波器的成本和体积。从经济角度而言,这种结构形式在目前是一种值得推荐的方案。但随着电力电子器件性能的不断提高,成本不断下降,混合型有源滤波器可能被下面一种性能价格比更高的有源滤波器代替。图7 串-并联型有源滤波器 图7所示为串-并联型有源滤波器的基本结构。它组合了串联有源滤波器和并联有源滤波器的优点,能解决电气系统发生的大多数电能质量问题,所以又称之为万能有源滤波器或统一电能质量调节器(UPQC),该类有源滤波器的主要问题是控制复杂、造价较高。
变频器STOP键 作用
变频器STOP键 作用
变频器STOP键,即令停止工作按钮。
不过这个按钮是否起作用,要根据变频器参数设置具体分析。变频器通常有面板操作、IO端子操作、远程控制三种控制方式。若参数设定中禁用了面板操作,则面板上的按钮无法对变频器进行操作,只能通过参数指定的方式进行操作。
变频电路变频器作用SAJ S350高性能矢量变频器
1、低频力矩大、输出平稳
2、高性能矢量控制
3、转矩动态响应快、稳速精度高
4、减速停车速度快
5、抗干扰能力强
三晶 S350系列是新一代高性能矢量变频器,有如下特点:
■采用最新高速电机控制专用芯片DSP,确保矢量控制快速响应
■硬件电路模块化设计,确保电路稳定高效运行
■外观设计结合欧洲汽车设计理念,线条流畅,外形美观
■结构采用独立风道设计,风扇可自由拆卸,散热性好
■无PG矢量控制、有PG矢量控制、转矩控制、V/F控制均可选择
■强大的输入输出多功能可编程端子,调速脉冲输入,两路模拟量输出
■独特的“挖土机”自适应控制特性,对运行期间电机转矩上限自动限制,有效抑制过流频繁跳闸
■宽电压输入,输出电压自动稳压(AVR),瞬间掉电不停机,适应能力更强
■内置先进的 PID 算法 ,响应快、适应性强、调试简单 ; 16 段速控制,简易PLC 实现定时、定速、定向等多功能逻辑控制,多种灵活的控制方式以满足各种不同复杂工况要求
■内置国际标准的 MODBUS RTU ASCII 通讯协议,用户可通过PC/PLC控制上位机等实现变频器485通讯组网集中控制
变频器的作用减速启动、停止;延时启动、停止;调速运行;正反运行转控制;停机制动(刹车)控制;多段速运行(按不同速度、间隔时间启动停止);PID运行控制(根据外部温度、压力等信号自动调节速度);联动控制(设置主机、从机);实时通讯(用电脑实时监测运行状态)……
变频调数节能
变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求。
变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。
变频器的作用,矿用风机变频器哪家好高端的就是西门子,三菱,ABB,欧姆龙的,当然价 格比较高!性价比高点的就是艾米克的变频器了,价格相对来说便宜不少,而且售后也好。
变频主轴中,变频器的作用是调速!现在数控机床中应用交流电动机的越来越多,交流电动机的是通过变频器改变速度的,也就是常说的变频调速。不同的加工状况下,需要不同的主轴转速,主轴是由交流电动机驱动的。
变频器什么作用节能啊
久川 变频器的作用?变频器是将工频电源转换成任意频率、任意电压交流电源的一种电气设备,变频器的使用主要是调整电机的功率、实现电机的变速运行。变频器的组成主要包括控制电路和主电路两个部分,其中主电路还包括整流器和逆变器等部件。
变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求。
有源滤波器四大品牌
有源滤波器四大品牌有诺基亚、ABB、霍尼韦尔、SFERE。1、诺基亚
诺基亚的MaxSine型有源滤波器是基于专利的直接相电流控制技术,可以对电网提供高效和快速的谐波减少和无功功率补偿。
2、ABB
ABB的有源滤波是以一种可控的动态方式滤除出现在供电系统中的谐波。
3、霍尼韦尔
SmartWave系列有源电力滤波器是一种真正有效的谐波治理解决方案,采用最先进的有源谐波补偿技术动态消除电网谐波。
4、SFERE
SFR-APF系列有源滤波模块是一种用于动态滤除谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能对谐波(大小和频率都变化)和动态无功进行实时滤除和补偿,用以克服传统滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点,实现系统的谐波滤除功能以及无功功率补偿功能,广泛应用于电力冶金、石油、港口、化工和工矿企业等。
有源滤波器简介
有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器对信号进行处理。
将谐波与基波分离,并以脉宽调制信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。
有源电力滤波器可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中,如:电力系统、电解电镀企业、水处理设备、石化企业、大型商场及办公大楼、精密电子企业、机场/港口的供电系统、医疗机构等。
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