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分析发电厂中变频器的性能

分析发电厂中变频器的性能

点击数:7403 次   录入时间:03-04 12:03:21   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础
  

  高载波频率的PWM方式这种方式与PWM方式的区别仅在于调制频率有很大的提高,主开关器件的工作频率较高,采用开关频率较高的IGBT或MOSFET。因为开关频率达10-20kHz,可以使电动机的噪声大大降低。我厂引风机变频器采用的是高载波频率的PWM方式。

  按控制方式分类控制主回路逆变器采用BJT,用PWM方式进行控制。逆变器的控制脉冲发生器同时受控于频率指令f*和电压指令U,而f和U之间的关系是由U/f曲线发生器决定的。这样经PWM控制后,变频器的输出频率f、输出电压U之间的关系,就是由U/f曲线发生器所确定的关系。这种变频器只能用于速度精度要求不十分严格或放在转矩变化教小的场合。转差频率控制U/f控制是开环控制,无速度传感器。为提高调速精度,采用转差频率控制。根据速度传感器的检测,可以求出转差频率vf,再把它与速度设定值f*相叠加,以改叠加值作为逆变器的频率设定值f*1,就实现了转差补偿。这种方式调速精度大大提高。使用速度传感器求取转差频率,要求针对具体的电动机的机械调整特性控制参数,因而通用性差。矢量控制上述控制方式的控制思想建立在异步电动机的静态数学模型上,动态指标不高。对动态指标要求更高的场合,应采用矢量控制变频器。采用矢量控制方式的目的,主要是为了提高变频调速的动态性能。根据交流电动机的动态数学模型、利用坐标变换的手段,将交流电动机的定子电流分解成磁场分量电流和转矩分量电流,并分别加以控制,以获得类似直流调速系统的动态性能。

  我厂的变频器采用的是这种精度较高的转差频率控制控制方式。按主开关分类逆变器主开关器件的性能,往往对变频器装置的性能有关键的影响。通用变频器中最常用的主开关器件都是自关断器件,主要有IGBT、GTO和BJT.GTO用于高压大容量变频器;中容量变频器中,IGBT的性能优于BJT,且容量范围可以覆盖BJT.所以已逐步成为市场变频器主流。IGBT已经发展了第三代产品。IGBT变频器具有如下的特点:a、电流波形极接近正弦化,有利于减轻电动机转矩的脉动,并增加低速时的转矩。

  b、频器趋向静音型,使电动机的噪音水平大大降低。

  c、用于矢量控制时,动态响应特性更快。

  d、与BJT变频器相比较,更容易制成上限频率较高的变频器。PWM控制方式更简单,可以省去分段同步调制的麻烦。

  e、与BJT变频器相比较,驱动功率较小,驱动回路简化,整机体积小,重量轻。

  我厂引风机变频器采用IGBT,但IGBT的开关频率不高,电机的噪音相对大。性能次于最新的第三代产品。

  变频器传动中的制动状态在异步电动机和负载组成的变频调速传动系统中,当电动机减速或所传动的位能负载下放时,电动机将处于再生发电状态。逆变器的六个回馈二极管将这种电能回馈到直流侧。如果变频器不采取其它措施,这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。当电动机的制动并不快,电容器电压升高的值并不十分明显,一旦电动机恢复到电动状态,这部分能量又将被负载重新利用。当制动较快,电容器电压升得过高,装置中的制动过电压保护将动作,以保护变频器的安全。通用变频器中,对再生能量的处理方式有三种:a、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的制动电阻中;b、由并联在直流回路上的其它传动系统吸收;c、使之回馈电网。我厂引风机变频器采用的制动方式为使用内置的直流回路中与电容器并联的制动电阻。

  通用变频器的U/f控制通用变频器的发展非常快,就目前通用变频器的产品来看,在世界范围内大体有三代:第一代是普通功能U/f控制通用变频器,第二代是高功能型U/f控制通用变频器,第三代是高动态性能型矢量控制通用变频器。普通功能U/f控制通用变频器普通功能通用变频器多采用16位CPU,属于近似的恒气隙磁链控制方式。在低频下提高定子54刘永春徐剑晖:发电厂中压变频器质量特性分析!


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