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行业新闻
关于变频器运动控制可行性分析

发布者:ming  时间:2020-11-11 09:58:01

变频驱动技术已用于控制许多机械任务和自动化机器人,涵盖从制造和加工厂到仓库和其他物流设施的应用。 无论是在物料处理,机械加工还是在泵和风扇应用中,变频器都是经济上可行的选择,可以帮助公司优化性能,降低能耗并永久降低机器和机器人的生命周期成本。 它还可以帮助公司提高生产率和成本效率。

        该变频器可以在基本电压模式范围内使用,也可以在三相电源下运行的230V,480V或600V电动机中使用。 变频器的选择取决于电动机类型,电压,额定电流,电源和输入/输出(I / O)要求。 它的大小取决于一系列与应用相关的因素,包括电动机在满载时的额定功率和满载时的最大电压。

        变频器运动控制

        运动控制具有明显的时代特征。 它是各种高科技的结合,将工业自动化,办公自动化和家庭自动化推向更高的阶段。

        1.逆变器部分

         逆变器的核心是电力电子设备和控制方法。

         1.电力电子元件:电力电子元件在电路中起着开关作用,以实现各种转换器。 并且这种转换器可以通过变频器来实现。 随着变频器组件的发展,变频器组件的质量取决于其开关能力,该能力受开关电流和额定电压的影响。 开关过程中的损耗(例如饱和压降和开关损耗)决定了逆变器的效率和体积。 开关损耗与开关频率有关,开关频率与噪声有关,并且与输出电压和电流波形有关。 也就是说,电力电子设备应朝着高电压,大电流,高开关频率和小传导电压降的方向发展。 晶闸管是一种半控制器件,属于第一代产品,但调制频率低,控制复杂,效率低,容量大,电压高,历史悠久。 无论是用于整流还是逆变器,它都比较成熟。

        无论是组装直流斩波器还是组装传感器,全GTO晶闸管在电力机车中的应用都是垄断的。 这也是我国“八五”期间的一项重大科研项目。 但是,由于gto晶闸管的关断电流增益小,过流保护困难,调制频率低,因此gto晶闸管转换器在其他地方的应用引起争议。  bjt组装的直流斩波器和pwm转换器非常流行,但输出电压不超过460v,容量不超过400kw。 然而,后者具有较小的容量和较低的输出电压,并且市场上没有很多竞争产品。

         IGBT和MCT属于运动控制中的新一代电力电子设备:前者是由莫尔斯(Morse)驱动的BJT,其优点是容量和电压均超过bjt,并且有取代bjt的趋势。 后者的MOS驱动晶闸管,理论上兼具两者的优点。 这两种新型设备具有成熟的产品。  IGBT已经发展到第四代。 目前,国外已将微电子学的生产技术转移到电力电子学,因此已经生产了专用集成电路(SPIC)。 结合了IGBT驱动电路和保护电路的智能设备称为IPM。 结合了开关电源和逆变器的IPM更加可靠,并且已成为调速的领先产品,取代了直流调速。 进入21世纪AC调速时代。

        2.控制方式变频器采用不同的控制方式,所获得的速度控制性能,特性和用途也不同。 控制方式通常分为开环控制和闭环控制。 开环控制具有U / f(电压和频率)比例控制模式; 闭环具有转差频率控制和各种矢量控制。 从发展历史的角度来看,从开环到闭环,当今的矢量控制可以与直流电动机的电枢电流控制相媲美。 目前,也可以直接获得用于直接转矩控制的交流电动机参数,这是方便,准确和高精度的。

        2.电机部分

        电机是运动控制中的主要电机,但是人们对此并不完全了解。 这里有许多新概念值得关注。

        电力电子设备从交流电转换为直流电很容易,但是很难从直流电转换为交流电。 串联或并联连接电力电子设备也很困难。 因此,希望电动机的电压和相数应与设备紧密匹配,综合设计,统一考虑,不要遵循原有的传统和标准。

        近年来,同步电动机已成为运动控制领域的后起之秀。 第21届IEEE国际电力电子会议讨论了“永磁体或磁阻电动机能否代替变速驱动器中的异步电动机”的问题。 永磁同步电动机采用自吸后,增加了转子位置反馈环节,消除了起动绕组,消除了起动和牵引带来的设计和运行困难。 永磁同步电动机可以自然解耦,电磁时间常数小,控制性能优于直流电动机,在伺服系统中处于领先地位。 此外,中国是稀土大国,在永磁同步电动机的研究与开发中应处于领先地位。

         三,总结

        变频器的最基本应用是调整连接到电动机的电源的频率和电压,以便操作员可以使电动机的速度与负载要求相匹配。 对于特定应用,电机可以以最高效率运行并降低能耗。

        逆变器可以为OEM行业和需要创造力的目标用户带来潜在的效率提升。 借助现代技术升级,变频驱动技术已经可以帮助解决特定运动控制应用的问题,并可以有效提高企业的经济效益。


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