Tout d'abord, le principe de fonctionnement de trois phases d'induction asynchrone moteur à courant alternatif
1. Le champ magnétique tournant
Un aimant en fer à cheval intermédiaire rotatif, placé une cage pouvant tourner les bobines en court-circuit. Lorsque la culasse magnétique est mis en rotation, la cage suivra le rotor tourne ensemble. Il est parce que lorsque l'aimant est mis en rotation, les lignes de force magnétique (flux magnétique) des conducteurs de rotor à cage d'écureuil de coupe, l'induction électromagnétique génère induit une force électromotrice dans le conducteur, étant donné que le rotor à cage d'écureuil lui-même est en court-circuit, la force électromotrice dans le conducteur le courant circule. L'interaction du champ magnétique tournant et le tour en cours, couple de rotation, le rotor à cage d'entraînement en tant que champ de direction est tourné en même temps, ce qui est le principe de la simple rotation du moteur asynchrone.
Symétrique à courant triphasé qui est passé à travers un champ magnétique tournant dans l'entrefer du stator trois enroulements de stator de phase
2. La vitesse du champ magnétique tournant
Dans l'analyse ci-dessus, une seule paire de pôles champ magnétique tournant, à savoir, p = 1, quand un changement dans le cycle courant, le champ magnétique tournant dans un espace juste tourné semaine. fréquence du courant alternatif de 50 Hz, le second champ magnétique tournant en rotation dans l'espace de 50 semaines, n1 = 60f1 = 60 × 50r / min = 3000r / min. Si le champ magnétique présente deux paires de pôles, p = 2, alors la variation de courant en une semaine, le champ magnétique tournant est mis en rotation seulement 0,5 semaines inférieure à la vitesse de rotation du nombre de pôles p = 1 où la moitié lente, à savoir, n1 = 60f1 / 2 = 1500r / min. De même, les trois paires de pôles dans le cas de p = 3, le champ magnétique semaine courant de variation rotatif tourne seulement 1/3 semaines, à savoir, n1 = 60f1 / 3 = 1000r / min. Ainsi, lorsque la vitesse de rotation du champ magnétique tournant avec un champ magnétique tournant p pôles est:
n1 = 60f1 / p
Ainsi, tant que l'ajustement en douceur du stator de la fréquence d'alimentation moteur à induction f1, peut être réglée sans à-coup la vitesse synchrone moteur asynchrone n1. Etant donné que le rotor est mis en rotation de façon synchrone suivant la rotation de champ magnétique, la vitesse du rotor est n = n1 (1-s), de sorte que, en changeant la fréquence de la vitesse synchrone pour atteindre la vitesse variable de moteurs asynchrones.
Apparemment, tant que le changement de la fréquence tension de stator f1 peut être ajustée à la taille de la vitesse, mais en fait, peut non seulement changer la vitesse f1 correctement. induction de référence équation de tension du moteur
U = 1E14.44f1 K1 N1
Supposons maintenant que pour le changement de vitesse f1, f1 disposé régler verticalement la fréquence d'alimentation, tandis que la tension U 1 constante, car constante K1 N1, le flux magnétique principal moteur à induction va changer:
Le f1 pour augmenter, puis diminue , ce qui fait glisser le couple T diminue, parce que T = C TI2cos2, drag permettra de réduire la capacité du moteur, en raison de la charge de couple constant pas de traînée et de décrochage;
Le f1 vers le bas, alors va augmenter, ce qui conduira à un plus grand danger car la courbe d'aimantation est non linéaire en matériau ferromagnétique du moteur ayant une caractéristique de saturation, afin d'établir un champ magnétique plus fort, qui est la fréquence de travail de conception du moteur point proche de la saturation magnétique et, si elles augmentent le champ magnétique ont tendance à provoquer le courant d'excitation (courant de stator réfléchi sur) une forte hausse, éventuellement brûler le moteur.
De ce qui précède, de ne changer que la fréquence f ne peut pas en fait de la vitesse normale. Dans de nombreux cas, la puissance nécessaire tout en ajustant la fréquence de stator f, ajuster la taille de la tension d'alimentation U du stator, pour un ajustement sécuritaire grâce à différents systèmes de commande FM et f U.
Due E1 / f1U1 / f1, la fréquence f1 afin d'ajuster l'alimentation des moteurs asynchrones triphasés, en proportion de la taille de la tension d'alimentation ajustée peut être réalisé approximativement constant U1. Dans un exemple d'un moteur de connexion en étoile, le contrôle de la fréquence, telles que la tension de la phase d'alimentation de 50 Hz correspondant à 220 V (point typiquement classé), la tension de 25 Hz nécessaire phase de 110 V, 10 Hz requise 44 tension V-phase.
En second lieu, la fréquence du contrôle
1, le mode de contrôle V / f
Fonctions de contrôle: convertisseur tension-fréquence en changeant l'onduleur tension de sortie et la fréquence de sortie est proportionnel à, à savoir, v / f = constante.
Caractéristiques: coût élevé, la constante de commande de couple de sortie qui est un flux constant, mais la précision de contrôle de la vitesse. Convient aux fins d'économie d'énergie et les applications de faible précision de vitesse.
faible stabilité médiocre: à faible vitesse, se traduira par un couple insuffisant, est nécessaire compensation de couple.
Le lecteur est commande en boucle ouverte, une installation facile.
2, la commande de fréquence de glissement (v / f commande en boucle fermée)
Le moteur différence de vitesse de rotation [Delta] n raison de la présence, et est proportionnel au couple T et de la différence de vitesse de rotation, lors du changement de la fréquence de sortie, de sorte que la variation de glissement [Delta] n de l'onduleur, la vitesse de sortie de l'onduleur de la sortie de couple T change, les changements dans l'onduleur . En contrôlant la différence [Delta] n est au tour, commande le couple du moteur, à des fins de contrôle de la vitesse du moteur. Tel est le principe de contrôle de fréquence de glissement.
Ainsi, la commande de l'onduleur en vue d'atteindre l'objectif ci-dessus, il est nécessaire de prendre le contrôle en boucle fermée,
À savoir la rétroaction en boucle fermée est fournie à la borne d'entrée de l'onduleur.
contrôle de la fréquence de glissement du circuit inverseur, et la commande PID comprend comparateur circuit, le signal de cible de traitement et le signal de rétroaction.
Lorsque le système de commande fonctionne pour la commande en boucle fermée. Etant donné une valeur de commande cible, la quantité de rétroaction pour récupérer, à partir de la quantité de commande de contre-réaction et la quantité cible du convertisseur de fréquence sont comparées: si la quantité de rétroaction est inférieure à la quantité cible, compte tenu de la fréquence du signal d'entraînement et augmenter la fréquence augmente, l'augmentation de [Delta] n, tour augmentation de couple, la vitesse de montée du moteur, d'autre part, le signal d'attaque est donnée à la fréquence diminue, diminution [Delta] n, résultant en un couple réduit, la vitesse du moteur diminue. La vitesse réelle du moteur est mis en rotation à une des exigences de cible donnée.
Et la commande de fréquence de glissement V / f différence fonctionnelle:
convertisseur V / f fabriqué sans fournir une fonction de commande de PID interne sans fournir une borne de rétroaction. Et le contrôle de la fréquence de glissement du circuit inverseur et un comparateur prévu pour le circuit de commande PID. Si la commande en boucle fermée de la commande d'onduleur U / F, le panneau de commande PID pour configurer l'extérieur d'entraînement.
3, la commande de vecteur
Procédé de commande de vecteur de moteur à courant alternatif de commande d'un moteur à courant continu commandé pour simuler.
1) un signal de commande selon le procédé de commande de l'induit du moteur à courant continu et le signal d'excitation en un signal
2) un signal de commande en fonction des exigences de commande du moteur à courant alternatif triphasé en alternatif triphasé signal de commande de courant, le circuit de commande de la sortie du convertisseur de l'onduleur.
mode de commande de l'onduleur: le mode de commande sans capteur est divisé en deux (boucle ouverte) et un capteur (boucle fermée). Système de commande sans capteur est formé par une réaction en boucle fermée à l'intérieur de l'onduleur.
Fonctions de contrôle: contrôle vectoriel de la commande la vitesse du moteur (couple), ne peut pas contrôler la quantité de contrôle indirect du moteur.
1) avant l'utilisation d'auto-scan, les paramètres de numérisation dans de l'entraînement du moteur.
2) un onduleur ne peut commander un moteur électrique.
3) à la fois pour commander l'amplitude de la commande de vecteur de courant du moteur, tout en commandant la phase de l'origine du courant (contrôle vectoriel du nom).
Caractéristiques: peut être contrôlé de la vitesse zéro, large plage de vitesse, le couple peut être contrôlée avec précision, la vitesse de réponse rapide, le contrôle de vitesse de haute précision.
4, la commande de couple
technique de contrôle direct du couple, appelé en anglais ou DSC contrôle DTC, vitesse variable AC, suivant une technique de contrôle de vecteur ayant une nouvelle performance de contrôle élevé. commande de couple directe en utilisant le vecteur spatial de la méthode d'analyse de l'orientation du flux de stator, le modèle d'analyse de moteur à induction est directement dans le stator système de coordonnées calcule un flux de moteur à induction commandé et de couple, le régulateur à deux points discrets ( contrôle Band-Band), la valeur de détection de couple et la valeur de référence de couple à titre de comparaison, la limite de fluctuation de couple dans une certaine plage de glissement, la fréquence de glissement est contrôlé par la taille du régulateur, et génère PWM modulation de largeur d'impulsion les signaux, l'état de commutation directe de l'inverseur est commandé pour obtenir une performance dynamique de sortie à couple élevé. Direct Torque Control terminé un autre bond en avant de la vitesse variable AC.
commande de couple directe est une commande, un inverseur ne peut pas contrôler une pluralité de moteurs, et ne peut pas être utilisé pour le contrôle de processus.
Dans le processus d'enroulement ou de déroulement divers film ou fil, il est nécessaire, les rouleaux doivent être maintenues constantes tension F-à-dire F = C, à cet effet:
1) la vitesse linéaire des rouleaux est maintenue constante v doit dire v = C, de sorte que la puissance d'enroulement est constante;
2) avec le matériau de couple de charge augmente de barrière est le diamètre augmente de la bobine enroulée, mais afin de maintenir une vitesse linéaire constante, la vitesse de rotation de la charge avec l'augmentation de diamètre du rouleau doit être réduite:
(B) pour obtenir le fonctionnement en mode de tension constante de la commande de couple afin d'exécuter le mode de commande de couple d'entraînement, un signal donné est fixé à une certaine valeur constante. Le TM du couple électromagnétique du moteur change également, la courbe (b) comme représenté sur la figure: TM = C dynamique de couple TJ est le diamètre augmente de rouleau D en tant que devient négative, comme le montre la ( b) la courbe de la figure . Le système d'entraînement est en état de décélération, satisfont à la figure (c) la variation de la vitesse de rotation affichée. La modification de la valeur prédéterminée du couple peut être variée étanchéité de la plaie.
Comparaison des quatre modes de contrôle de fonctionnement de l'onduleur
Caractéristiques de contrôle: par la tension de sortie de l'onduleur et de la tension en fréquence la fréquence de sortie du convertisseur est proportionnelle à
1.v / f contrôler l'évolution de l'onduleur, à savoir, v / f = constante
Caractéristiques: coût élevé, la constante de commande de couple de sortie qui est un flux constant, mais la précision de contrôle de la vitesse. Convient aux fins d'économie d'énergie et les applications de faible précision de vitesse. Basse vitesse, entraînera le couple est insuffisant, la nécessité d'une compensation de couple.
2. Le variateur de commande de fréquence de glissement
La commande est une commande en boucle fermée. Il existe deux types de commande: Tout d'abord, en utilisant un capteur de vitesse de la vitesse de rotation du moteur en tant que signal de rétroaction pour augmenter la vitesse de la précision de commande du moteur, l'autre est de convertir la physique indirecte telles que la pression, le débit, la température et analogues par un capteur en un signal électrique, le dos alimenté convertisseur, pour améliorer la précision de contrôle de ces montant de contrôle indirect.
L'intérieur du mode de commande d'entraînement avec régulateur PID, peut être prévu pour commander la vitesse d'entraînement et une réponse rapide.
V / f mode de commande approprié pour les charges variables et de couple constant, tels que des ventilateurs, des pompes, convoyeur à bande
3. L'inverseur de commande de vecteur
Procédé de contrôle de vecteur de commande de l'onduleur dans le moteur à courant continu par analogique circuit de calcul électronique commandant le moteur à courant alternatif.
Fonctions de contrôle: contrôle simultanément l'amplitude et la phase du courant, ce contrôle peut également être réglé par le logiciel.
Caractéristiques: peut être contrôlé à partir de la vitesse zéro, faible couple, une large gamme de vitesse, le couple peut être
Un contrôle précis, la vitesse de réponse rapide, la précision de contrôle de la vitesse.
Application du capteur de vitesse est divisé en (à travers la boucle interne) et avec un capteur de vitesse (à travers la boucle externe) de deux méthodes de contrôle, ces deux méthodes de contrôle sont contrôlés directement (stable) la vitesse du moteur (ou le couple), l'autre ne peut être utilisée en tant que commander la quantité de (par exemple, pression, débit, température, etc.).
4. Le contrôle du couple d'entraînement direct
commande de couple directe, la valeur de détection de couple et la valeur de référence de couple à titre de comparaison, la limite de fluctuation de couple dans une certaine plage de glissement, la fréquence de glissement est contrôlé par la taille du régulateur, et génère PWM modulation de largeur d'impulsion les signaux, l'état de commutation directe de l'inverseur est contrôlé.
Caractéristiques: peut être contrôlé à partir de la vitesse zéro, une large gamme de vitesse, le couple peut être contrôlée avec précision; Département
la vitesse de réponse du système, la précision de contrôle de la vitesse.
Vecteur applicable aux caractéristiques de couple élevé, le couple de sortie reste occasions de 0Hz, tels que le papier, le laminage de l'acier, de machines-outils, tels que le levage. Contrôle du couple peut être contrôlé avec précision le couple appliqué sur le papier, machines d'impression pour les applications de contrôle de couple.
En troisième lieu, le principe structurel de l'onduleur
1, la classification de l'onduleur
~ Poster type croisé: fréquence fixe alimentation en courant alternatif est directement converti en fréquence d'alimentation est réglable en continu, son principal avantage est pas de liens intermédiaires, le taux de conversion. Cependant, continûment accordable plage de fréquences étroite. Principalement pour une plus grande capacité dans un système d'entraînement à basse vitesse. Aussi connu sous le nom des convertisseurs directs.
~ ~ Type poteau croix droite: la première fréquence fixe alimentation en courant alternatif en courant continu redresseur, le circuit d'inverseur passe, le courant continu est inversé en fréquence de courant alternatif triphasé est réglable en continu. Étant donné que le courant continu est inversé en courant alternatif plus facile à contrôler, de sorte que la plage de réglage des fréquences ont des avantages évidents. Aussi connu comme entraînement indirect.
Tension - redressée par la capacité du filtre. Maintenant, la plupart du temps utilisé pour le type de tension.
Type de courant - le redresseur est filtré par inductances.
Modulation d'impulsions en amplitude (PAM) - amplitude de la sortie de tension en changeant la tension continue.
Une largeur d'impulsion de modulation (PWM) - amplitude de la tension de sortie en changeant le rapport cyclique de l'impulsion de sortie.
largeur d'impulsion d'onde de modulation (onde PWM) à une tension d'onde sinusoïdale est divisée en aliquotes de N, chaque partie aliquote et la région entourée sinusoïdale à la fois égale à sa surface une amplitude d'impulsion rectangulaire à la place, la largeur d'impulsion sinusoïdale proportionnelle à la taille de la vague, en obtenant ainsi un train d'impulsions de largeur variable, appelée simplement onde PWM.
Par application: dédié, universel
onduleur spécifique pour un certain type (type) conçu pour un objet de commande spécifique, tels que des ventilateurs, des pompes avec un convertisseur de fréquence, et une machine de levage d'ascenseur avec la fréquence, convertisseurs de fréquence intermédiaire.
Universal Converter: est le plus grand nombre, une de nos principales variétés le plus largement utilisé expliquent aussi. La grande capacité du variateur est principalement utilisé dans certaines situations l'industrie métallurgique à faible vitesse.
2, la composition de l'inverseur (AC ~ ~ type droit croix)
a, la structure principale de circuit
Le circuit est maintenant un circuit principal d'onduleur basse tension commune. Peu importe la marque de l'onduleur, la principale structure de circuit fondamentalement la même. Parce que: le circuit redresseur et le circuit inverseur sont deux modules standard, il n'y a pas de changement dans l'espace.
b, un circuit de commande d'onduleur
Toute marque de l'onduleur, son schéma fonctionnel interne est le même, parce que le lecteur pour assurer le travail normal, vous devez avoir la fonction appropriée. Entraînement comprennent:
Circuit principal Circuit de protection contre le courant, le circuit de protection de surtension, un circuit de protection contre la surchauffe, un circuit d'attaque, bloc d'alimentation, une borne de commande, le circuit d'interface, un panneau de commande, CPU, etc ..
