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1、电动机知识变频器的六大调速方法 1.变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。二、1方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流-直流- 交流变频器和交流-交流变频器两大类，目前国
2、内大都使用交-直- 交变频器。其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。变频调速分为基频以下调速和基频以上调速，基频以下调速属于恒转矩调速方式，基频以上调速属于恒功率调速方式。2.串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调
3、速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高；装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速 70%-90%的生产机械上；调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。变频器调速原理及调速方法3.绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。4.定子
4、调压调速方法当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。为了扩大稳定运行范围，当调速在 2： 1 以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源，目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。晶闸管调压方式为最佳。调压调速的特点：调压调速线路简单，易实现自动控制；调压过程中转差功率以
5、发热形式消耗在转子电阻中，效率较低。调压调速一般适用于 100KW 以下的生产机械。5.电磁调速电动机调速方法电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源(控制器) 三部分组成。直流励磁电源功率较小，通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成，改变晶闸管的导通角，可以改变励磁电流的大小。电磁转差离合器由电枢、磁极和励磁绕组三部分组成。电枢和后者没有机械联系，都能自由转动。电枢与电动机转子同轴联接称主动部分，由电动机带动；磁极用联轴节与负载轴对接称从动部分。当电枢与磁极均为静止时，如励磁绕组通以直流，则沿气隙圆周表面将形成若干对 N、S极性交替的磁极，其磁通经过电枢。当电枢随拖动电动机旋转
6、时，由于电枢与磁极间相对运动，因而使电枢感应产生涡流，此涡流与磁通相互作用产生转矩，带动有磁极的转子按同一方向旋转，但其转速恒低于电枢的转速 N1，这是一种转差调速方式，变动转差离合器的直流励磁电流，便可改变离合器的输出转矩和转速。电磁调速电动机的调速特点：装置结构及控制线路简单、运行可靠、维修方便；调速平滑、无级调速；对电网无谐影响；速度失大、效率低。本方法适用于中、小功率，要求平滑动、短时低速运行的生产机械。6.液力耦合器调速方法液力耦合器是一种液力传动装置，一般由泵轮和涡轮组成，它们统称工作轮，放在密封壳体中。壳中充入一定量的工作液体，当泵轮在原动机带动下旋转时，处于其中的液体受叶片推动
7、而旋转，在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时，就在同一转向上给涡轮叶片以推力，使其带动生产机械运转。液力耦合器的动力转输能力与壳内相对充液量的大小是一致的。在工作过程中，改变充液率就可以改变耦合器的涡轮转速，作到无级调速，其特点为：功率适应范围大，可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要；结构简单，工作可靠，使用及维修方便，且造价低；尺寸小，能容大；控制调节方便，容易实现自动控制。本方法适用于风机、水泵的调速。变频器主电路的接线信号隔离器在变频器谐波干扰防治实例关于电动机的 4 个常识变频器瞬停再起动运行方式应如何选择及使用西门子变频器变频器按照工作原理进行分类变频器频率跨跳、过负载率及电动机
8、参数变频器调速是电机调速方式中的最佳选择高压变频器维修的切换变频器控制系统过电流故障诊断分析浅析变频器的低频特性基于 DSP 的矿用电机车 DTC 控制方法的研究三相异步电动机（一）不同负载时变频器的选择Domain:http:/ 直流减速电机 More:2saffa电工技能实习指导书 class三相异步电动机的旋转原理变频器按直流电源的性质分类美国派克 PARKER 液压泵性能实验电动机的绝缘等级的划分变频器调速的基本概念及其作用原理变频器负载匹配办法变频器常见的错误处理矢量变频器的直接转矩控制感应电机变频器维修怎样处理过电压保护 OUd变频器控制电动机停车制动方式电工比武实践试题利用 PL
9、C 管理变频器处理机械故障正确使用变频器变频器的转差频率控制方式匿名 随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。在电子技术飞速发展的今天，起重机与电子技术的结合越来越紧密，如采用 PLC 取代继电器进行逻辑控制，交流变频调速装置取代传统的电动机转子串电阻的调速方式等。在选型对比基础上，本项目电动机调速装置采用了先进的变频调速方案，变频器最终选型为 ABB 变频器ACS800，电动机选用专用鼠笼变频电动机。在众多交流变频调速装置中，ABB 变频器以其性能的稳定性，选件扩展功能的丰富性，编程环境的灵活性，力矩特性的优良性和在不同场合使用的适应性，使其在变频器高端市场
10、中占有相当重要的地位。ACC800 变频器是 ACS800 系列中具有提升机应用程序的重要一员，它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术，例如起动向导，自定义编程，DTC 控制等，非常适合作为起重机主起升变频器使用。本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂 27 台桥式起重机变频调速控制系统，详细介绍 ACC800 变频器在起重机主起升中的应用。1DTC 控制技术DTC（直接转矩控制，DirectTorqueControl）技术是ACS800 变频器的核心技术，是交流传动系统的高性能控制方法之一，它具有控制算法简单，易于数字化实现和鲁棒性强的特点。其实质是利
11、用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下建立异步电动机空间矢量数学模型，通过测量三相定子电压和电流（或中间直流电压）直接计算电动机转矩和磁链的实际值，并与给定转矩和磁链进行比较，开关逻辑单元根据磁链比较器和转矩比较器的输出选择合适的逆变器电压矢量（开关状态） 。定子给定磁链和对应的电磁转矩的实际值，可以用定子电压和电流测量值直接计算得到。在计算中，只需要一个电动机参数定子电阻，这一点和几乎需要全部电动机参数的直接转子磁链定向控制（矢量控制）形成了鲜明对比，极大地减轻了微处理器的计算负担，提高了运算速度。直接转矩控制结构较为简单，可以实现快速的转矩响应（不大于 5ms） 。2 防止溜钩控制作为起重用
12、变频系统，其控制重点之一是在电动机处于回馈制动状态下系统的可靠性（回馈是指电动机处于发电状态时通过逆变桥向变频器中间直流回路注入电能） ，尤其需要引起注意的是主起升机构的防止溜钩控制。溜钩是指在电磁制动器抱住之前和松开之后的瞬间，极易发生重物由停止状态出现下滑的现象。电磁制动器从通电到断电（或从断电到通电）需要的时间大约为 016s（视起重机型号和起重量大小而定） ，变频器如过早停止输出，将容易出现溜钩，因此变频器必须避免在电磁制动器抱闸的情况下输出较高频率，以免发生过流 而跳闸的误动作。防止溜钩现象的方法是利用变频器零速全转矩功能和直流制动励磁功能。零速全转矩功能，即变频器可以在速度为零的状
13、态下，保持电动机有足够大的转矩，从而保证起重设备在速度为零时，电动机能够使重物在空中停止，直到电磁制动器将轴抱住为止，以防止溜钩的发生。直流制动励磁功能，即变频器在起动之前自动进行直流强励磁，使电动机有足够大的起动转矩，维持重物在空中的停止状态，以保证电磁制动器在释放过程中不会发生溜钩。3 系统硬件配置梅钢冷轧桥式起重机上应用的 ACS800 变频器调速系统由电控柜，大小车变频控制柜，起升变频控制柜，联动控制台等组成。主起升采用 1 台 ACC800 变频器驱动 1 台起升专用电动机，并在电动机轴尾安装 1 台速度编码器，做速度反馈用。该速度编码器用来提高低速状态下电动机模型的速度和转矩计算精
14、度，保证转矩验证，开闭闸等功能。主起升采用斩波器加制动电阻实现制动功能，斩波器与制动电阻串联后接入变频器整桥与逆变桥之间的直流回路中，并由变频器根据中间直流回路电压高低控制斩波器接通与否（即控制制动电阻的投切）。变频器配有 RPBA201 接口卡件，提供标准的 Profibus2DP现场总线接口，用于与 PLC 通信控制，并接收 PLC 发来的开，停车命令和速度设定值等控制参数。4 起升变频器功能参数设置ABB 变频器在出厂时，所有功能码都已设置。但是，起重机变频调速系统的要求与工厂设定值不尽相同，所以，ACC800 中一些重要的功能参数需要重新设定。（1）起动数据（参数组 99）参数 991
15、02（用于提升类传动，但不包括主/从总线通信功能）：CRANE ；参数 99104（电动机控制模式）：DTC（直接转矩控制） ；参数 9910599109 （电动机常规铭牌参数）：按照电动机的铭牌参数输入。（2）数字输入（参数组 10）参数 1010110113 （数字输入接口预置参数）：按照变频器外围接口定义进行设置，限于篇幅，不再赘述。（3）限幅（参数组 20）参数 20101（运行范围的最小速度）：-1000 r/min（根据实际电动机参数进行设定） ；参数 20102（运行范围的最大速度）：1000r/min（根据实际电动机参数进行设定） ；参数20103（最大输出电流）：120% ；
16、参数 20104（最大正输出转矩）：150%；参数 20104（最大负输出转矩）：-150%；参数20106（直流过压控制器参数）：OFF （本例中 ACC800 变频器使用了动力制动方式，此参数设为 OFF 后，制动斩波器才能投入运行） 。（4）脉冲编码器（参数组 50）参数 50101（脉冲编码器每转脉冲数）：1024 ；参数50103（编码器故障）：FAULT（如果监测到编码器故障或编码器通信失败时，ACC800 变频器显示故障并停机） 。（5）提升机（参数组 64）参数 64101（独立运行选择）： FALSE；64103 （高速值1）： 98%；64106（给定曲线形状）： 0（直线） ；参数64110（控制类型选择）：FBJOYSTICK. （6 ）逻辑处理器（参数组 65）参数 65101（电动机停止后是否保持电动机磁场选择）：TRUE（在电动机停止后保持电动机磁场为ON
