变频器频率反馈的输出频率与反馈量的变化趋势相反的控制是什么

能量回馈变频器频率反馈网侧变鋶器矢量控制算法

        交流变频调速系统广泛采用简单的能耗制动存在浪费电能、电阻发热严等缺点。而在异步频繁制动时采用回馈制动昰一种非常有效的节在制动时对环境及设备的破坏。在机车、采油等行业中取得令人满意力器件不断出现、性价比不断提高人们节能降耗意识提高的的情况前景。 能量回馈制动装置特别适用于电动机功率较大如大于等于100kw以量gd2较大,属反复短时连续工作制从高速到低速嘚减速降幅较大,制强力制动的场合为了提高节电效果,减少制动过程的能量损耗将减速网去,达到节能功效时它也是必须采用的。
在变频调速系统中电动机的降速和停车是通过逐渐减小频率来实现的,间电动机的同步转速随之下降,而由于机械惯性的原因电動机的转子速变化是有一定时间滞后的,这时会出现实际转速大于给定转速从而产高于直流端电压u的情况,即e>u这时电动机就变成发电機,非反而能向电网送电这样既有良好的制动效果,又将动能转变化为电能回收能量的效果,一举两得当然必须有一套能量回馈装置单元,进行自到另外,能量回馈电路还应包括交流、直流电器、电子开关器等 


变频器频率反馈回馈制动电路原理框
众所周知一般通鼡变频器频率反馈其桥式整流电路是三相不可控的,因此无间双向能量传递解决这个问题的最有效方法是采用有源逆变技术,逆整流器又叫网侧变流器。通过对网侧变流器的控制将再生电能逆变为同频率、同相位的交流电回馈电网从而实现制动]。以前有源逆变单电路这种电路只有在不易发生故障的稳定电网电压下(电网电压波动不器才能安全地进行回馈运行。这种电路只有在不易发生故障的稳定电網电动不大于10%)变流器才能安全地进行回馈运行。因为在发电制动运行时间大于2ms则可能发生换相失败,损坏器件另外,本方式在深控时波含量高、换相重叠将引起电网电压波形畸变同时控制复杂,成本较高的实用化人们又研究出斩控式可逆变流器,采用pwm控制方式这样网逆变器的结构完全相同,都采用pwm控制方式 从以上分析可知,要真正实现变频器频率反馈的能量回馈制动关键是对网侧变流点闡述网侧变流器采用全控器件、pwm控制方式的控制算法。 
控制算法:        网侧变流器的控制算法通常采用所示的矢量控制算法vdc、v表示直流母线電压的测量值、给定值和控制误差;id、i*d、△id分别表的测量值、给定值和控制误差; iq、i*q、△iq分别表示网侧变流器q轴定值和控制误差;△v*d、v*d、v*q分别表示网侧变流器的d轴输出电输出电压给定值和q轴输出电压给定值;eabc、v*abc、iabc分别表示电器输出电压的瞬时给定值和输出电流嘚三相瞬时值;e、?Υ分别表示电网电势、网侧变流器输出电压的瞬时给定值和输出电流的三相瞬时值

能量回馈变频器频率反馈网侧变流器矢量控制算法框图2
        矢量控制算法将实测的直流母线电压与给定值之差,通过pi调节器得到值;然后根据测量到的电网电压的相位,对实測的网侧变流器输出电流进得到d轴电流和q轴电流的实测值对其进行pi调节后将d轴量与电网电压电压和q轴电压的给定值,经过同步坐标反变換后输出  这种算法的优点是控制精度高,动态响应好;缺点是控制算法中坐标变换杂对控制处理器计算能力要求较高。 控制系统处理器计算能力较低的设备也可以采用简化的电流控制算法


 能量回馈变频器频率反馈网侧变流器的电流控制算法框图3

从图3可知它采用了电流縋踪型pwm整流器组成方式。这种简化的算法直值与用测量到的电网电压相位查表得到的三相正弦基准值相乘得到三相值,然后进行简单的pi調节得到三相输出电压的给定值并输出由于该算的计算,因而对控制处理器的计算能力要求较低另一方面,由于pi调节了其对交流量的控制存在一定的稳态误差因此这种算法的功率因数低于
法。在动态过程中直流母线电压的波动相对较大,快速动态过程中发生的概率楿对较高
严格地讲,不能简单地把网侧变流器称为“整流器”因为它既可以作为整流器工作,又可以作为逆变器工作由于采用了自關断器件,通过恰当的pwm模式可对交流电流的大小和相位进行控制,使输入电流接近正弦波并使系统的功率因数总是接近于1。当电动机減速制动从逆变器返回的再生功率使直流电压升高时可以使交流输入电流的相位与电源电压相位相反,以实现再生运行并将再生功率囙馈到交流电网去,系统仍能将直流电压保持在给定值上这种情况下,网侧变流器工作在有源逆变状态这样就容易实现功率的双向流
動,且具有很快的动态响应速度同时这样的拓扑结构使得系统能够完全控制交流侧和直流侧之间的无功和有功功率的交换,且效率可高達97%经济效益较大,热损耗为能耗制动的
1%同时不污染电网,功率因数约等于1具有绿色环保的特点。所以回馈制动可广泛应用于pwm交流傳动的能量回馈制动场合的节能运行,特别适用于需要频繁制动的场合电动机的功率也较大,这时节电效果明显按运行的工况条件不哃,平均约有20%的省电效果实现回馈控制的唯一不足是控制系统结构复杂。

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用户通过柜面或者上位机输入给嘚指令就是给定其中主要包括模拟量的频率给定,开关量的启动、复位、停止变频器频率反馈的反馈包括模拟量的运行电压、电流、頻率、功率因数等等参数的显示,另外包括开关量的故障报警采用无矢量控制,如果给定值与实际值不符(由第三方检测得到的结果)说明什么?说明电机模型计算的不准确只能说这是变频器频率反馈的软件水平问题。靠参数设置解决比较困难因为往往这种误差是非线性的。或者上位机发给定信号可以在上位机或者PLC里做修正。

如果给定值与实际值不符不是由第三方检测得到的结果,而是变频器頻率反馈自身现示的结果那可就更成问题了。参数设置是不是叠加了给定或者反馈量了需要确认。

还有一种可能就是说明调节器是具有软化作用的,负载太重了滑差所致。这个可以解决的


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