三相380V输入,两相380输出的变频器 点击:5076 | 回复:44



adiministrator

    
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发表于:2011-05-28 23:49:25
楼主

有个项目使用的是两相380V电机(第一次听说这种电机),又需要变频启动,MS市场上没有这种变频器吧

我打算使用普通变频器通过软件屏蔽掉输出缺相检测功能,不知是否可行

 

还请诸位高手多多指教




wanggq

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发表于:2011-06-06 20:37:09
21楼

 

  供电网络中一般没有“两相电源”!

 

wanggq

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发表于:2011-06-06 20:50:04
22楼

 

  人类最早使用的交流电源就是 单相正弦交流电源。

 

  再后来,人类又发明了三相正弦交流电(3个单相电压互差120° 相位角)。三相正弦交流电有很突出的优越性,所以,在全世界的范围内,三相正弦交流电迅速的成为供电网络的主要角色。我们民用的“单相交流电源”实际上只是三相正弦交流电供电网络其中的一个单元网络。

       

wanggq

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发表于:2011-06-06 21:37:57
23楼

 

  对于交流感应异步电动机来说,如果它的绕组是在空间电角度上互成90° 的分别放置两套绕组,且这两套绕组中通过的正弦电流在时间电角度上也互差一定的相位角(这里最理想的相位差也是90°的相角),则这种电动机也可以管它叫“两相电机”。

 

  但是,这种电机通常没有与它对应的“两相电源”,而是把它接到单相电源上,把其中一套绕组(通常叫副线组)串联一个电容器,靠电容器的作用来使该绕组中的电流超前于另一套绕组(通常叫主绕组)中的电流一定的相角。因为这种电机是接在单相电源上使用的,且它从电源俩端子所取得的主干电流是一个单相的电流。这种电机对于电源来说是一个“单相负荷”,所以我们应该把它称为“单相电机”。

 

wanggq

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发表于:2011-06-07 06:50:14
24楼

 

  事实上这种设计有两相绕组的感应式异步电动机原本就是为了在单相电源上使用感应式电动机而设计出来的。理所当然应该把这种电动机称为单相电动机

    

刘志斌

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发表于:2011-06-07 08:15:05
25楼

引用wanggq 的回复内容:

  事实上这种设计有两相绕组的感应式异步电动机原本就是为了在单相电源上使用感应式电动机而设计出来的。理所当然应该把这种电动机称为单相电动机


1、启动时,是两相交流电启动的;

2、运行时,是单相交流电运行;

3、运行时,也有两相运行的,但是是单相电源供电;

wanggq

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发表于:2011-06-07 13:17:27
26楼

引用刘志斌 的回复内容:

 

  1、启动时,是两相交流电启动的;

  2、运行时,是单相交流电运行;

  3、运行时,也有两相运行的,但是是单相电源供电;


 

  < Wanggq > 回复: 不论是在启动阶段还是在运行阶段,这种电机对于只由两个输出端钮对其施加交流电压的电源来说,它都是一个“单相”的负载!(我们不管这种电动机内部的电流相位如何)

    

刘志斌

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发表于:2011-06-07 13:30:19
27楼
引用wanggq 的回复内容:

……它都是一个“单相”的负载!(我们不管这种电动机内部的电流相位如何)


正确!!!

wanggq

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发表于:2011-06-07 14:04:44
28楼

 

  电路基本定律之一的“基尔霍夫定律(也称克希柯夫定律)”其第一个定律可以这样表述:所有流入电路某节点的电流之和恒等于从该节点流出的所有电流之和。

 

  这个定律是对电路节点上的电流规律所作出的结论,我们可以根据这一定律做一个推论:在电路上任意圈出一个封闭圈,(无论这个封闭圈内的电路如何繁杂)所有流入该封闭圈内的电流之和恒等于从该封闭圈内流出的电流之和。

 

  把一个嵌有“两相绕组”的感应电动机看成是一个“封闭圈”,这个“封闭圈”引出两根电线接到交流电源(也不论这个电源有几个相电势)的两个输出端钮上。(只要封闭圈内的电路是通路的)这样“封闭圈”内的电路就会从电源那儿获取到电流。因为“封闭圈”的电路只通过两个端钮(两根电线)与电源发生联系,所以这两根电线中流经的交流电流就一定是在任何一个时刻的电流强度(电流“瞬时值”)都相等!也就是说这两根电线中的电流只有“单一的相位”!只有单一相位的电流不就是单相电流吗?!

   

刘志斌

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发表于:2011-06-07 14:21:06
29楼

引用wanggq 的回复内容:

  电路基本定律之一的“基尔霍夫定律(也称克希柯夫定律)”其第一个定律可以这样表述:所有流入电路某节点的电流之和恒等于从该节点流出的所有电流之和。

  这个定律是对电路节点上的电流规律所作出的结论,我们可以根据这一定律做一个推论:在电路上任意圈出一个封闭圈,(无论这个封闭圈内的电路如何繁杂)所有流入该封闭圈内的电流之和恒等于从该封闭圈内流出的电流之和。

  把一个嵌有“两相绕组”的感应电动机看成是一个“封闭圈”,这个“封闭圈”引出两根电线接到交流电源(也不论这个电源有几个相电势)的两个输出端钮上。(只要封闭圈内的电路是通路的)这样“封闭圈”内的电路就会从电源那儿获取到电流。因为“封闭圈”的电路只通过两个端钮(两根电线)与电源发生联系,所以这两根电线中流经的交流电流就一定是在任何一个时刻的电流强度(电流“瞬时值”)都相等!也就是说这两根电线中的电流只有“单一的相位”!只有单一相位的电流不就是单相电流吗?!


严谨,正确!

wanggq

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发表于:2011-06-07 17:06:14
30楼

 

  2楼 < 模具老兵 > 说:

       “很多变频器都有你要的功能”(输出电压为380 V 的两相正弦交变电压),“只不过说明书上没说罢了,多数是把输出端的中间那相断开不对电机接线,变频器内部不需要做任何改动”

 


 

 

  事实上多数的变频器说明书上都有说过“变频器是用于三相感应电动机的变速运行,不能用于单相电动机或作其它用途。否则可能引起事故!” 

 

  而且好些变频器说明书还特别警告过:由于变频器的输出电压是PWM脉冲波,因此不允许在变频器输出侧接移相电容或浪涌吸收器(如压敏电阻)否则将发生事故! 

    

  照 <模具老兵>  的办法:不对变频器内部做任何改动,只“把输出端的中间那相断开不对电机接线” 不但得不到变频器的“两相交流电”的电压输出,而且就连只输出一个“单相的正弦电流”普通变频器也不能做到“完整无缺”!因为三相变频器的输出模块是按三相之间互差三分之二π 相位角导通的。三相之中任意一相功率器件都要担当其余两相电流的“回路”,你把中间那相不对电机接线,这就使得每一个半周里都有三分之π 的时间段因缺失对 V 相的连线而中断了 U 、W 两相的电流“回路”,所以在交流电每一周时间里都有两个三分之π 时间段让负载得不到电流。

 

wanggq

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发表于:2011-06-07 21:59:43
31楼

   

  我们假设变频器输出正弦交流电的正半周由逆变电桥上臂的器件导通,负半周由下臂的器件导通。同一相的上下两臂绝不允许在同一时间内都导通。如果上下两臂同时导通了,则变频器的直流电压就被短路了!          

wanggq

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发表于:2011-06-08 13:30:16
32楼

 

  我们再把注意力集中到变频器的逆变电桥在不对 V 相(变频器输出侧中间那相)接线的情形下,桥臂是怎样工作的:

 

  下面这个波形图是正常使用变频器的情况下,变频器输出模块 U 相输出的 SPWM 脉冲波形。为了让网友们看出SPWM 脉冲波与正弦交变电压的对应关系,我特意在SPWM 脉冲波上叠加了一个正弦波轮廓。请网友们注意:实际的SPWM 脉冲波本身是没有这个正弦波轮廓的。

 

wanggq

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发表于:2011-06-08 13:39:26
33楼

 

  这个是正常使用变频器的情况下,变频器输出模块 W 相输出的 SPWM 脉冲波形。同理,实际的SPWM 脉冲波本身是没有正弦波轮廓的。

wanggq

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发表于:2011-06-08 14:55:45
34楼

 

  把输出模块的 U、W 两相输出SPWM脉冲波图象重叠在同一个坐标系里。

  嘿!要是没有正弦波轮廓的辅助,还真不容易分清楚两相输出器件的导通情况呢!

 

  该图中绿色阴影部分就是 U、W 两相在同一导通方向(同是正半周或同是负半周)的重叠情况。交流电的一个周期里有两处这种重叠,每一处重叠的时值都是三分之π 时间电角度。

   

     

wanggq

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发表于:2011-06-08 15:15:38
35楼

 

  为了让网友们看得清楚一些,我们把两个SPWM脉冲波相互分开一点:

wanggq

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发表于:2011-06-08 15:50:48
36楼

 

  如果照 <模具老兵> 所说,“把输出端的中间那相断开不对电机接线”,负载只接U、W 两相器件的输出端钮。那么在0~(1/3)π 的时段里,因为U、W 两相都在正半周,所以,逆变电桥 U、W 两相的上臂开关器件都会导通。负载的两个出线端都被IGBT开关管接通到同一个电位上(变频器直流正端的母线上),负载两端没有电位差,怎么可能让负载中激励出“电流”来呢?当然不会!

  图中我把导通的IGBT开关管衬以底色(U相衬以黄色;W 相衬以红色)以示该器件为导通状态。

 

  在这个时段里,逆变电桥U、W 两相的下臂是绝对不允许导通的,变频器正常使用的情况下,靠 V 相的下臂导通为U、W 两相电流提供“回路”,但我们按 <模具老兵> 的办法把 V 相空着不对电机接线,也就没有电流“回路”。当然也就不可能让电流从负载中流过!

 

wanggq

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发表于:2011-06-08 16:07:00
37楼

 

  经过 0 ~ (1/3)π 这段时间之后进入(1/3)π ~ π 这一时段。在这一时段里 U 相仍是在正半周里,而 W 相却转入负半周。逆变电桥U 相仍是上臂导通,而 W 相却转为下臂导通。这才为负载的电流提供了一条如下图所示的“回路”:

wanggq

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发表于:2011-06-08 16:24:05
38楼

 

  接着是进入π ~  (4/3)π 这一时段。在这一时段里,W 相仍是在负半周,而U 相也转入负半周 。逆变电桥U 相和W相都是下臂导通。与36楼同理,虽然这一时段里 V 相的上臂开关器件是导通的,但是,这时负载的电流也因 V 相没有接线而不可能通过 V 相的上臂形成“回路”!

wanggq

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发表于:2011-06-08 16:31:16
39楼

 

  直到进入 (4/3)π ~ 2π 这一时段,负载上才换了一个电压方向:

刘志斌

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发表于:2011-06-08 16:39:33
40楼

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