关于变频器调速理论的发现与梳理------刘志斌 点击:1684 | 回复:76



刘志斌

    
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发表于:2011-02-15 11:59:28
楼主

变频调速理论的发现与梳理:

1、异步电机变频调速,磁场恒定控制模式有两种:

1)一种是U/F=定值控制模式;

2)现在用一种是U-I1R/f=定值定子压降补偿模式;

2、转差转矩矢量控制模式;

3、电压直接转矩控制模式;

4、变频器的核心技术是如何输出更加近似的三相对称交流电;




刘志斌

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发表于:2011-02-19 03:28:05
21楼

3、变频器带同步电机时,转子磁场是恒定的,气隙磁场是转子磁场与定子磁场磁极间的相互磁力作用形成的转矩;

4、同步电机拖动负载转动时,负载大小变化时,磁极间的夹角(即功角)变化,负载大,磁极间的夹角大(即功角大),负载小,磁极间的夹角小(即功角小),负载是零,磁极间的夹角零(即功角零);

5、同步电机拖动负载转动时,控制功角即控制转矩,或者是控制定子电流即控制转矩;

刘志斌

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发表于:2011-02-19 03:33:00
22楼

6、变频器带同步电机工作原理进一步说明,变频器与电机的关系就是电源与电机的关系,而非矢量控制的关系

刘志斌

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发表于:2011-02-19 03:34:56
23楼
引用征 的回复内容:

……没事干就上来看你怎么丢脸, 哈哈



是啊!没事干就上来看你无知的“征”怎么丢脸, 哈哈

李银午

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发表于:2011-02-19 10:24:14
24楼
引用刘志斌 的回复内容:

2、U/f=4.44NΦ+I1R控制模式,即U/f=非定值定子绕组压降补偿控制模式:

1)U/f=定值控制模式,在低频段,定子绕组电阻R上的压降不能忽略,会导致磁场迅速减弱,转矩降低;

2)U/f=定值控制模式,在低频段,要提高电压U,克服掉定子绕组电阻R上的压降的影响,保证磁场不减弱,才能保证转矩不下降;
3)所以:U/f=4.44NΦ+I1R,只要知道定子电流I1,定子电阻R,就可以确定U/f的值;

4)这一控制模式,同直流速度负反馈调压调速系统相同,通过速度负反馈补偿了电枢绕组压降;



3)所以:U/f=4.44NΦ+I1R,只要知道定子电流I1,定子电阻R,就可以确定U/f的值;
请刘老师讲一下如何知道定子电流I1,定子电阻R。也就是说如何检测I1,R值怎样确定,如何将检测到的I1通过转换和计算得到I1R。在此请教了。

刘志斌

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发表于:2011-02-19 11:06:27
25楼

引用李银午 的回复内容:

……如何知道定子电流I1,定子电阻R。也就是说如何检测I1,R值怎样确定,如何将检测到的I1通过转换和计算得到I1R。在此请教了。


1、电机运行时的实际电流,变频器可以通过内部电流互感器检测定子电流;

2、实际电机定子绕组电阻R,可以通过间接测量计算所的,变频器应该有检测绕组的程序过程;

3、例如根据电压U、直流电流I,通过欧姆定律确定R,R=U/I。

李银午

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发表于:2011-02-19 11:24:44
26楼
引用刘志斌 的回复内容:

引用李银午 的回复内容:

……如何知道定子电流I1,定子电阻R。也就是说如何检测I1,R值怎样确定,如何将检测到的I1通过转换和计算得到I1R。在此请教了。

 


 

2、实际电机定子绕组电阻R,可以通过间接测量计算所的,变频器应该有检测绕组的程序过程;

3、例如根据电压U、直流电流I,通过欧姆定律确定R,R=U/I。



能否详细说一下如何得知R1这个电动机定子电阻,因为U/I这个值只能是电机的总的等效阻抗,即使知道电压和电流的相位差,也只能得知等效电阻,电机等效电阻有定子绕组电阻R1,还转子等效电阻R2‘呢,如何单单知道R1呢?请教了!



刘志斌

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发表于:2011-02-19 11:40:14
27楼

如何根据异步电机电流I检测确定转子转速n2

1、在频率f下先检测电机空载电流Io;

2、检测电机负载运行电流I;

3、计算转矩电流Iz,负载运行转矩电流Iz的平方=负载运行电流I的平方-空载电流Io的平方;

4、计算额定转矩电流Ize,额定转矩电流Ize的平方=电机额定电流Ie的平方-空载电流Io的平方;

5、结算电机运行转差:

               电机额定转差:额定转矩电流Ize=电机运行转差:负载运行转矩电流Iz;

               电机运行转差= 电机额定转差×负载运行转矩电流Iz /  额定转矩电流Ize

6、计算电机运行速度n2:

                n2=n1-电机运行转差=60f/p - 电机运行转差

 

 

刘志斌

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发表于:2011-02-19 12:00:02
28楼
引用李银午 的回复内容:

……能否详细说一下如何得知R1这个电动机定子电阻,因为U/I这个值只能是电机的总的等效阻抗,即使知道电压和电流的相位差,也只能得知等效电阻,电机等效电阻有定子绕组电阻R1,还转子等效电阻R2‘呢,如何单单知道R1呢?请教了!

 


 

1、例如,变频器可以设计一个简单测量绕组电阻的一个程序;

2、第一步,给电机绕组缺相通入电流电压U,并检测直流电流I;

3、第二步,计算绕组相电阻R:

1)如果是Y接时,绕组相电阻R=直流电压U/2倍的直流电流I 

2)如果是△接时,绕组相电阻R=3倍直流电压U/2倍的直流电流I

4、R+运行温度补偿电阻



李银午

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发表于:2011-02-19 14:22:09
29楼
引用刘志斌 的回复内容:引用李银午 的回复内容:

……能否详细说一下如何得知R1这个电动机定子电阻,因为U/I这个值只能是电机的总的等效阻抗,即使知道电压和电流的相位差,也只能得知等效电阻,电机等效电阻有定子绕组电阻R1,还转子等效电阻R2‘呢,如何单单知道R1呢?请教了!

 


 

1、例如,变频器可以设计一个简单测量绕组电阻的一个程序;

2、第一步,给电机绕组缺相通入电流电压U,并检测直流电流I;

3、第二步,计算绕组相电阻R:

                     2倍 绕组相电阻R=直流电压U/直流电流I

                            绕组相电阻R=直流电压U/2倍的直流电流I




这样测量出的电阻是电机没有运行时的常温下的电阻,可电机工作运行过程中,电机带负载运转时,电机温度要升高,运行时的电阻和你说的方法测量计算电阻误差有多大。我知道,0.01个数量级的R1对电机来说机械特性影响挺大的呀。

浅醉闲眠

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发表于:2011-02-19 15:55:10
30楼
借空余时间,偶来学习学习。

刘志斌

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发表于:2011-02-19 17:55:10
31楼

引用李银午 的回复内容:

……这样测量出的电阻是电机没有运行时的常温下的电阻,可电机工作运行过程中,电机带负载运转时,电机温度要升高,运行时的电阻和你说的方法测量计算电阻误差有多大。我知道,0.01个数量级的R1对电机来说机械特性影响挺大的呀。


那就:R+温度补偿!


winter938

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发表于:2011-03-15 12:28:05
32楼
引用刘志斌 的回复内容:

五、转差转矩(矢量)控制模式;

1、如果一个异步电机的额定转差是△ne,额定转矩是Me,额定电流时Ie,那么变频调速时,可通过频率调节器控制变频器输出频率,改变同步转速n1,使:

        转差=△ne,则电机转矩就是Me;

        转差=1.5△ne,则电机转矩就是1.5Me;

        转差=2△ne,则电机转矩就是2Me;

                     △n ∝M




请问LZ以上结论有没有考虑电机定,转子漏抗在不同频率时的影响?

winter938

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发表于:2011-03-15 12:35:30
33楼
引用刘志斌 的回复内容:

如何根据异步电机电流I检测确定转子转速n2

1、在频率f下先检测电机空载电流Io;

2、检测电机负载运行电流I;

3、计算转矩电流Iz,负载运行转矩电流Iz的平方=负载运行电流I的平方-空载电流Io的平方;

4、计算额定转矩电流Ize,额定转矩电流Ize的平方=电机额定电流Ie的平方-空载电流Io的平方;

5、结算电机运行转差:

               电机额定转差:额定转矩电流Ize=电机运行转差:负载运行转矩电流Iz;

               电机运行转差= 电机额定转差×负载运行转矩电流Iz /  额定转矩电流Ize

6、计算电机运行速度n2:

                n2=n1-电机运行转差=60f/p - 电机运行转差

 

 




3、计算转矩电流Iz,负载运行转矩电流Iz的平方=负载运行电流I的平方-空载电流Io的平方;

Iz和Io是互相垂直的两个矢量吗?

winter938

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发表于:2011-03-15 12:58:02
34楼
转贴一个和变压器模型很相似的电机模型

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发表于:2011-03-15 19:35:35
35楼
引用winter938 的回复内容:
转贴一个和变压器模型很相似的电机模型



呵呵, 楼主不一定能看懂啊

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发表于:2011-03-15 19:37:41
36楼

刘志斌, 人家问你呢, 赶紧给分析一下上面的图,给人家讲讲

 

刘志斌

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发表于:2011-03-16 16:12:04
37楼

引用征 的回复内容:

呵呵, 楼主不一定能看懂啊


1、“征”自己看不懂,总以为别人也看不懂;

2、如果“征”能看懂这张图,肯定不会如此张扬,像发现新大陆一样新奇;

3、“征”没想到的是,这张图就是我说的电机学理论的电势平衡方程、电磁平衡方程画出的矢量图,是真正的矢量图;

刘志斌

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发表于:2011-03-16 16:24:48
38楼

4、看图,我给你讲讲:

1)如果忽略定子电阻R1、漏抗X1上的压降I1R1、I1X1,电源电压U1与感生电势E1,相等,U1=E1;

2)如果忽略转子电阻R2、漏抗X2上的压降I2R2、I2X2,转子感生电势E2,与转子转矩电流I2在等效负载电阻R2上的压降I2R2相等,E2=I2R2;(R2=R‘2/S)

刘志斌

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发表于:2011-03-16 16:34:09
39楼

3)这时定子电流I1的励磁分量I1m与主磁通Φ同相,转矩分量-I‘2与E1同相,恰好是矢量和的关系:

                                               (I1)^2=(I1m)^2+(-I‘2)^2

刘志斌

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发表于:2011-03-16 16:37:35
40楼
4)这时转子转矩电流I2与定子转矩电流分量-I'2反相,转子感生电势E2与E1=U1反相;

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