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電流矢量型變頻器

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產品價格: 1/人民幣 
最后更新: 2012-11-21 15:31:20
產品產地: 深圳
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  • 公司基本資料信息
    • 廣州市驅源機電設備有限公司
    • 尹國華先生 經理
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    產品詳細說明

    西門子變頻器銷售服務中心:020-61313886,廣州驅源機電專業銷售廣州西門子變頻器,售后服務完善,
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    電流矢量型變頻器

      矢量變頻   電流矢量型變頻器技術是基于DQ軸理論而產生的,它的基本思路是把電機的電流分解為D軸電流和Q軸電流,其中D軸電流是勵磁電流,Q軸電流是力矩電流,這樣就可以把交流電機的勵磁電流和力矩電流分開控制,使得交流電機具有和直流電機相似的控制特性,是為交流電機設計的一種理想的控制理論,大大提高了交流電機的控制特性.不過目前這種控制理論已經不僅僅應用在交流異步電動機上了,直流變頻電動機(BLDC,也就是永磁同步電動機)也大量使用該控制理論.

      矢量與向量是數學上矢量(向量)分析的一種方法或概念,兩者是同一概念,只是叫法不同,簡單的定義是指既具有大小又具有方向的量。
      矢量是我們(大陸)的說法,向量的說法一般是港臺地區的文獻是用的.意義和"布什"和"布希"的意思大致一樣.矢量控制主要是一種電機模型解耦的概念.
      在電氣領域主要用于分析交流電量,如電機分析,等,在變頻器中的應用即基于電機分析的理論進行變頻控制的,稱為矢量控制型變頻器,實現的方法不是唯一的,但數學模型基本一致。
      1 引言
      交流電機矢量控制理論是德國學者K Hass和FBlaschke建立起來的,作為交流異步電機控制的一種方式,矢量控制技術已成為高性能變頻調速系統的首選方案。
      交流電機的矢量控制技術是基于交流電機的動態模型,通過建立交流電機的空間矢量圖,采用磁場定向的方法將定子電流分解為與磁場方向一致的勵磁分量和與磁場方向正交的轉矩分量,并分別對磁通和力矩進行控制,而使異步電機可以像他勵直流電機一樣控制。隨著計算機技術飛速發展,功能強大的數字信號處理器(DSP)的廣泛應用使得矢量控制逐漸走向了實用化。
      DSP按數據格式可分為定點DSP和浮點DSP兩類。考慮到價格原因,早期的矢量控制器多采用定點DSP,而浮點數運算要經過軟件處理,因此增加了軟件的復雜性。隨著浮點DSP性價比的提高,更多的矢量控制器將采用浮點DSP。而要完成電機的高性能控制,PWM調制必須進行優化設計。在這種情況下,一個DSP很難完成矢量控制器和優化的PWM調制兩項工作,需要雙機協同工作才能完成高性能的矢量控制系統。本文基于TI公司的浮點DSP芯片TMS320VC33和TMS320F240設計了雙微機結構的矢量控制系統。TMS320VC33主要完成矢量控制計算,發揮它浮點數運算快的特點,而TMS320F240用硬件實現PWM調制功能。本文給出一全數字化的雙DSP矢量控制系統,并在1.5kW籠型異步電機上進行了實驗,取得了良好效果。
      2 矢量控制的原理
      矢量控制技術通過坐標變換,將三相系統等效變換為M-T兩相系統,將交流電機定子電流矢量分解成兩個直流分量(即磁通分量和轉矩分量),從而達到分別控制交流電動機的磁通和轉矩的目的,因而可獲得與直流調速系統同樣好的控制效果。
      3 系統組成及設計
      基于雙DSP矢量控制的三相籠型異步電機驅動系統的系統電路結構圖,電流矢量型變頻器采用交直交電壓型結構和SVPWM脈寬調制方式。系統由三相整流器、濾波電容、電壓型逆變器、逆變器驅動電路、三相籠型異步電機和雙DSP控制系統構成。
      其中雙DSP控制系統由VC33子系統,F240子系統和數據交換單元三部分構成。矢量控制以VC33芯片為核心,用來完成矢量控制核心算法,及兩相電流檢測。F240主要完成三相PWM波形生成,電機測速及過壓保護功能。數據交換部分采用雙端口RAM,可使兩個DSP芯片迅速、方便地交換數據,增強了雙DSP系統的并行處理能力。

    電流矢量型變頻器 控制的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量,根據磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制,從而達到控制異步電動機轉矩的目的。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解為產生磁場的電流分量 (勵磁電流)和產生轉矩的電流分量(轉矩電流)分別加以控制,并同時控制兩分量間的幅值和相位,即控制定子電流矢量,所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。

    易驅ED3800系列變頻器是我公司(易驅電氣)自主研發的第二代高性能矢量控制變頻器,其采用了全新的設計理念和模塊化的設計思想。和傳統的變頻器相比較,無論在性能、功能、可靠性、可維護性及可使用性等方面,均有本質的提升。 

    易驅ED3800系列變頻器有220V380V兩種電壓等級。 

    適配電機功率范圍為:0.75KW~630KW

     

    易驅ED3800系列型號:

    ED3800-M系列

    ED3800-4T0007M  ED3800-4T0015M  ED3800-4T0022M  ED3800-4T0037M  ED3800-4T0055M  ED3800-4T0075M  ED3800-4T0110M  ED3800-4T0150M  ED3800-4T0185M  ED3800-4T0220M  ED3800-4T0300M  ED3800-4T0307M  ED3800-4T0450M  ED3800-4T0550M  ED3800-4T0750M  ED3800-4T0930M   ED3800-4T1100M   ED3800-4T1600M    ED3800-4T1850M    ED3800-4T2200M 

    ED3800-4T2500M  ED3800-4T2800M   ED3800-4T3150M    ED3800-4T4000M 

    ED3800-FP系列

    ED3800-4T0007FP  ED3800-4T0015FP  ED3800-4T0022FP  ED3800-4T0037FP  ED3800-4T0055FP  ED3800-4T0075FP  ED3800-4T0110FP  ED3800-4T0150FP  ED3800-4T0185FP  ED3800-4T0220FP  ED3800-4T0300FP  ED3800-4T0307FP  ED3800-4T0450FP  ED3800-4T0550FP  ED3800-4T0750FP  ED3800-4T0930FP   ED3800-4T1100FP   ED3800-4T1600FP   ED3800-4T1850FP   ED3800-4T2200FP 

    ED3800-4T2500FP   ED3800-4T2800FP   ED3800-4T3150FP   ED3800-4T4000FP   ED3800-4T4500FP

    ED3800-4T4850FP   ED3800-4T5300FP   ED3800-4T5500FP   ED3800-4T5800FP   ED3800-4T6300FP 

    一、產品特點

    強大的控制平臺

        易驅ED3800系列變頻器控制核心基于32位的RISC單片機,其運算速度達到了1.3DMIPS,高效完成復雜的電機控制算法,能實現真正的實時控制。豐富的硬件外設極大提高系統的集成度和可靠性。

    領先的控制算法

        在電機核心控制層,ED3800創新性的將矢量控制和VF控制技術完美結合,引入磁通控制的思想,即使在VF控制模式下也能達到良好的電機控制效果,同時對電機參數變化不敏感,極大的提高了系統控制的魯棒性。

    矢量控制方面,采用了經典的基于轉子磁場定向原理的矢量控制技術,基于磁通觀測器原理,在轉子磁鏈方向上對電機的磁通電流與轉矩電流進行解耦,并分別加以控制。采用了速度自適應觀測器(MARS)對轉子速度全程進行估計。在控制結構上采用經典的三閉環控制結構即位置環、速度環與電流環,從而實現了全方位的位置,速度與轉矩控制。

    開放式的硬件架構

        易驅ED3800系列變頻器提供了具有強大擴展能力的SPI接口,開放式的標準MODBUS協議,客戶可在此基礎上以擴展卡的形式實現任意的行業專用功能,而無需更改主機的硬件或軟件設計,極大的方便了客戶的二次開發。

    通訊與網絡化

        易驅ED3800系列電流矢量型變頻器采用了國際標準的MODBUS通訊協議,方便與PLC等組成完整的網絡控制,后續將推出支持多種總線協議的擴展卡以滿足日益強大的通訊組網需求。

        易驅ED3800系列電流矢量型變頻器為設備制造商和終端客戶提供了高度集成的一體化解決方案,極大降低了系統的采購和運營成本。最大化的為客戶創造了利潤和價值。

    二、技術參數

    1、獨立外引鍵盤,實現本機鍵盤和外引鍵盤的雙重控制及變頻器運行狀態的監視。LED外引鍵盤,為簡易型鍵盤,可以實現本機鍵盤的所有功能。

    2、串行通信:提供RS485物理通信接口,內嵌MODBUS協議。

    3、提供豐富的端子控制功能供用戶選擇。

    4、采用高速DSP為核心單元,完成復雜的電流矢量解耦運算,獨創的矢量控制模式,自適應電機環境變化引起的參數變動,極大提高系統控制的魯棒性(robustness)。

    54v/f控制模式,將矢量控制和V/F控制完美結合于一體。

    6、豐富的頻率指令組合,最大限度滿足各類用戶的需求。

    7、智能節電功能、客戶可實施監測實時輸出功率及累計用電量查詢功能。

    8、智能化的電機轉速跟蹤技術,應對電網閃絡。

    9、轉矩控制功能能夠實現多級線速度同步控制和基本的張力控制。

    10、拉電流和灌電流兩種制式的多功能開關量輸入輸出端子,可以與市場上任何外部設備提供開關量信號兼容。高速脈沖輸入輸出功能

    11、計數器、擺頻、程序運行、PID功能作為標準功能進行設計。

    12、完備的預警、監視、保護功能。

    13、多重載波控制方式和載波自動調整功能對電機在低頻是的力矩補償很好的效果。

    14、優越的過調制功能能夠提高電壓輸出能力,從而提高高頻時的輸出轉矩。

    15、采用國際標準的MOUDBUS通訊協議,方便組建網絡控制。后續推出支持多種總線協議的通訊卡,滿足各個層面客戶的需求。

    164行編碼液晶鍵盤,鍵盤操作更加直接,顯示更豐富。使用者可以脫離使用說明書進行相關的操作。

    17、大功率機型可配備5.7寸觸摸控制屏,豐富的功能菜單和幫助菜單,新穎的操作界面,如同操作自己的手機一樣,讓操作者現學現用。

    18、全系列獨立風道,  極大提高了變頻器在紡織、印染、化纖、造紙、拉絲、水泥制造等行業不同的應用環境下長期運行的可靠性。
    安裝尺寸:





    電流矢量型變頻器

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      電流矢量型變頻器產品特點:
      控制方式:無PG矢量控制、V/F控制、轉矩控制
      過載能力:150%額定電流60s;180%額定電流10s
      變頻器

    變頻器

    起動轉矩:無PG矢量控制:在0.5Hz能夠有150%的起動轉矩
      調速比:無PG矢量控制:1:100
      速度控制精度:無PG矢量控制:±0.5%最高速度
      載波頻率:0.5K~15.0KHz
      頻率設定方式:數字設定、模擬量設定、串行通訊設定、多段速、PID設定等。
      多段速控制功能,能夠實現8段速控制
      擺頻控制功能,適用于紡織控制場合。
      PID控制功能。
      瞬時停電不停機功能。
      轉速追蹤再起動功能,能夠實現對旋轉中電機的無沖擊平滑起動。
      自動穩壓功能:當電網電壓變化時,能自動保持輸出電壓恒定。
      提供多種故障保護功能:過流、過壓、欠壓、過溫、缺相、過載等保護功能。
      ◆高速DSP數字處理芯片,高性能IGBT逆變模塊。
      電流矢量型變頻器應用領域:
      ◆數控車床、立車、旋轉平面、磨床、剃齒機、機械加工中心
      ◆紡絲機、精紡機、織機、印染、皮革
      ◆涂料攪拌、搬運車、裝卸機械
      ◆塑料機械、陶瓷機械、電工機械、食品機械、輕工機械、制藥機械等行業
    矢量變頻技術
      電流矢量變頻器技術是基于DQ軸理論而產生的,它的基本思路是把電機的電流分解為D軸電流和Q軸電流,其中D  電流矢量變頻器
    軸電流是勵磁電流,Q軸電流是力矩電流,這樣就可以把交流電機的勵磁電流和力矩電流分開控制,使得交流電機具有和直流電機相似的控制特性,是為交流電機設計的一種理想的控制理論,大大提高了交流電機的控制特性.不過目前這種控制理論已經不僅僅應用在交流異步電動機上了,直流變頻電動機(BLDC,也就是永磁同步電動機)也大量使用該控制理論.   矢量與向量是數學上矢量(向量)分析的一種方法或概念,兩者是同一概念,只是叫法不同,簡單的定義是指既具有大小又具有方向的量。   矢量是我們(大陸)的說法,向量的說法一般是港臺地區的文獻是用的.意義和"布什"和"布希"的意思大致一樣.矢量控制主要是一種電機模型解耦的概念.   在電氣領域主要用于分析交流電量,如電機分析,等,在變頻器中的應用即基于電機分析的理論進行變頻控制的,稱為矢量控制型變頻器,實現的方法不是唯一的,但數學模型基本一致。

    矢量變頻器在自動扶梯中的應用
      在不對扶梯的正常使用產生任何負面影響的前提下,引入矢量變頻調速的概念。即變頻器根據傳感器產生的信號,在有人乘坐時,扶梯以原有速度運行(50Hz);當無人時,扶梯減速到低速或停止運行。   系統要求變頻器啟動運行平穩,加速性能好,啟動轉矩大,過載能力強,同時應具備當變頻器調速系統出現故障時,控制系統自動切換到工頻運行,保障扶梯輸送功能的正常實施。   對于客用自動扶梯,一般使用高峰期出現在下午及晚間時段,其余時段使用率較低,具有相當節能空間。根據以上改造原則,從投資成本及自動化水平兩方面考慮,擬使用以下變頻拖動方案:   ·采用SAJ-8000G變頻器驅動電梯主機,變頻器采用多段速控制模式,并設置主頻率(低速)、多段速頻率1(高速)兩種運行頻率;   ·在電梯首尾處各安裝一支紅外傳感器開關,乘客通過電梯時,紅外傳感器開關被觸發并發出開關信號給變頻器;   ·有客流時,紅外傳感開關被觸發,變頻器立即加速到多段速頻率2,并使電梯高速運行;   ·電梯高速運行時,變頻器內置計時器開始計時,若在計時的時間段內再無乘客通過電梯,計時結束后變頻器將自動切換到多段速頻率1,進行低速運行;   ·若在計時器計時期間,有乘客重新觸發光電開關,計時器將重新計時;   ·對電梯上行和下行,外圍控制采用開關互鎖,保證扶梯系統的正常工作;   ·為消耗下行,或者制動過程產生的多余能量,需在變頻器上加裝制動電阻。   采用三晶矢量通用型變頻器驅動電梯主機,不但能夠滿足系統啟動運行平穩、啟動轉矩大、過載能力強、轉速調節精度高的要求;而且電機通過變頻拖動,可減少機械磨損,延長使用壽命,工作更加安全可靠,因為調節電機轉速空間大,使得系統節能效果更為顯著。

    行業應用

    易驅ED3800系列產品廣泛應用于起重、造紙、建材、紡織、數控機床、石化、雕刻機、印染、石材加工、包裝、印刷、陶瓷、拉絲、制藥、等領域尤其是對于低頻轉矩要求較高的設備。無速度傳感器矢量控制方式,可用于高性能通用可變速驅動場所。

    還可用于變頻電源、EPS領域。


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