AB西门子施耐德ABB安川GE三菱驱动器触摸屏调速器,1756-DNBK
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面议
1触摸屏
触摸屏(touch screen)又称为"触控屏"、"触控面板",是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置,当接触了屏幕上的图形按钮时,屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置,可用以取代机械式的按钮面板,并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种新的电脑输入设备,它是目前简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。主要应用于公共信息的查询、领导办公、工业控制、、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。
所谓触摸屏,从市场概念来讲,就是一种人人都会使用的计算机输入设备,或者说是人人都会使用的与计算机沟通的设备。不用学习,人人都会使用,是触摸屏大的魔力,这一点无论是键盘还是鼠标,都无法与其相比。人人都会使用,也就标志着计算机应用普及时代的真正到来。这也是发展触摸屏,发展KIOSK,发展KIOSK网络,努力形成中国触摸产业的原因。
从技术原理角度来讲,触摸屏是一套透明的定位系统,它是透明的,因此它通过材料科技来解决透明问题,像数字化仪、写字板、电梯开关,它们都不是触摸屏;其次它是坐标,手指摸哪就是哪,不需要第二个动作,不像鼠标,是相对定位的一套系统,我们可以注意到,触摸屏软件都不需要光标,有光标反倒影响用户的注意力,因为光标是给相对定位的设备用的,相对定位的设备要移动到一个地方要知道现在在何处,往哪个方向去,每时每刻还需要不停的给用户反馈当前的位置才不至于出现偏差。这些对采取坐标定位的触摸屏来说都不需要;再其次就是能检测手指的触摸动作并且判断手指位置,各类触摸屏技术就是围绕“检测手指触摸”而八仙过海各显神通的。
随着多媒体信息查询设备的与日俱增,人们越来越多地谈到触摸屏,因为触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情,而且触摸屏具有坚固、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术,用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,从而使人机交互更为直截了当,这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。
触摸屏的个特性:
透明,它直接影响到触摸屏的视觉效果。透明有透明的程度问题,红外线技术触摸屏和表面声波触摸屏只隔了一层纯玻璃,透明可算,其它触摸屏这点就要好好推敲一番,“透明”,在触摸屏行业里,只是个非常泛泛的概念,很多触摸屏是多层的复合薄膜,仅用透明一点来概括它的视觉效果是不够的,它应该至少包括四个特性:透明度、色彩失真度、反光性和清晰度,还能再分,比如反光程度包括镜面反光程度和衍射反光程度,只不过触摸屏表面衍射反光还没到达CD 盘的程度,对用户而言,这四个度量已经基本够了。
由于透光性与波长曲线图的存在,通过触摸屏看到的图象不可避免的与原图象产生了色彩失真,静态的图象感觉还只是色彩的失真,动态的多媒体图象感觉就不是很舒服了,色彩失真度也就是图中的大色彩失真度自然是越小越好。平常所说的透明度也只能是图中的平均透明度,当然是越高越好。
反光性,主要是指由于镜面反射造成图像上重叠身后的光影,如人影、窗户、灯光等。反光是触摸屏带来的负面效果,越小越好,它影响用户的浏览速度,严重时甚至无法辨认图像字符,反光性强的触摸屏使用环境受到限制,现场的灯光布置也被迫需要调整。大多数存在反光问题的触摸屏都提供另外一种经过表面处理的型号:磨砂面触摸屏,也叫防眩型,价格略高一些,防眩型反光性明显下降,适用于采光非常充足的大厅或展览场所,不过,防眩型的透光性和清晰度也随之有较大幅度的下降。清晰度,有些触摸屏加装之后,字迹模糊,图像细节模糊,整个屏幕显得模模糊糊,看不太清楚,这就是清晰度太差。清晰度的问题主要是多层薄膜结构的触摸屏,由于薄膜层之间光反复反射折射而造成的,此外防眩型触摸屏由于表面磨砂也造成清晰度下降。清晰度不好,眼睛容易疲劳,对眼睛也有一定伤害,选购触摸屏时要注意判别。
触摸屏的第二个特性:
触摸屏是坐标系统,要选哪就直接点那,与鼠标这类相对定位系统的本质区别是一次到位的直观性。坐标系的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有关系,触摸屏在物理上是一套立的坐标定位系统,每次触摸的数据通过校准数据转为屏幕上的坐标,这样,就要求触摸屏这套坐标不管在什么情况下,同一点的输出数据是稳定的,如果不稳定,那么这触摸屏就不能坐标定位,点不准,这就是触摸屏怕的问题:漂移。技术原理上凡是不能同一点触摸每一次采样数据相同的触摸屏都免不了漂移这个问题,目前有漂移现象的只有电容触摸屏。
触摸屏的第三个特性:
检测触摸并定位,各种触摸屏技术都是依靠各自的传感器来工作的,甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。各自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应速度、可靠性、稳定性和寿命。
. 折叠 编辑本段 主要类型.
从技术原理来区别触摸屏,可分为五个基本种类:矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台;红外线技术触摸屏价格低廉,但其外框易碎,容易产生光干扰,曲面情况下失真;电容技术触摸屏设计构思合理,但其图像失真问题很难得到根本解决;电阻技术触摸屏的定位准确,但其价格颇高,且怕刮易损;表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷,清晰不容易被损坏,适于各种场合,缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变的迟钝,甚至不工作。
按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,把触摸屏分为四种,它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。每一类触摸屏都有其各自的优缺点,要了解哪种触摸屏适用于哪种场合,关键就在于要懂得每一类触摸屏技术的工作原理和特点。下面对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍一下:
折叠 电阻式触摸屏
这种触摸屏利用压力感应进行控制
。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏,这是一种多层的复合薄膜,它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层,表面涂有一层透明氧化金属(透明的导电电阻)导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的(小于1/1000英寸)的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生信号,然后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X,Y)的位置,再根据模拟鼠标的方式运作。这就是电阻技术触摸屏的基本的原理。所以电阻触摸屏可用较硬物体操作。 电阻类触摸屏的关键在于材料科技,常用的透明导电涂层材料有:
喷油泵齿条左移,以减少供油量。当转速恢复到原来数值时,滑阀也回到中央位置,调节过程结束。
当负荷增加,转速降低时,调速过程按相反方向进行。
从上述分析可知,调速器飞球所产生的离心力仅用来推动滑阀,因而飞球的重量尺寸就可以做得较小。而作为放大器的液压伺服器的作用力,则可根据需要,选择不同尺寸的伺服活塞和不同滑油压力予以放大。
但是,在这种调速器中,因为感应元件直接驱动滑阀,无论它朝哪个方向往动,均难准确地回到原来位置而关闭油孔。这样就使柴油机转速不稳定,而产生严重的波动。
为了使调速器能稳定调节,在调速器中还要加入一个装置,其作用是在伺服活塞移动的同时对滑阀产生一个反作用,使其向平衡的位置方向移动,减少柴油机转速波动的可能性。这种装置称为反馈机构。
2、具有刚性反馈机构的液压调速器
它的构造与上述无反馈液压调速器基本相同,只有杠杆义AC的上端A不是装
调速器(图2)
调速器(图2)
在固定的铰链上,而是与伺服活塞的活塞杆相连。这一改变使感应元件、液压放大元件和油量调节机构之间的关系发生如下的变化。
当负荷减小时,发动机转速升高,飞球向外张开带动速度杆向右移动。此时伺服活塞尚未动作,因此反馈杠杆AC的上端点A暂时作为固,杠杆 AC绕A反时针转动,带动滑阀向右移动,把控制孔打开,高压油便进入动力缸的右腔,左腔与低压油路相通。这样高压油便推动伺服活塞带动喷油调节杆向左移动,并按照新的负荷而减少燃油供给量。
在伺服活塞左移的同时,杠杆AC绕C点向左摆动与B点相连接的滑阀也向左移动,从而使滑阀向相反的方向运动。这样在伺服活塞移动时能对滑阀运动产生了相反作用的杠杆装置称为刚性反馈系统。当调节过程终了时,滑阀回到了起始位置,把控制油孔关闭,切断通往伺服油缸的油路。这时伺服活塞就停止运动,喷油泵调节杆随之移动到一个新的平衡位置,发动机就在相应的新负荷下工作。因此,相应于发动机不同的负荷,调速器就具有不同的稳定转速。因为发动机负荷变化时需要改变供油量,所以A点位置随负荷而变。
调速器(图3)
调速器(图3)
与滑阀相连接的B点在任何稳定工况下均应处于原来的位置,与负荷无关。这样C点的位置配合A点作相应的变动,因而导致了转速的变化。假如当负荷减小时,调速过程结束后,滑阀回到中间原来位置时,伺服活塞处于减少了供油量位置,使A点偏左,C点偏右,因C点偏右,弹簧进一步受压,只有在稍高的转速下运转才能使飞球的离心力与弹簧压力平衡。这说明负荷减小时稳定运转后,柴油机的转速比原来稍有升高。同理,当负荷增加时,稳定运转后,柴油机的转速比原来稍有降低。具有 刚性反馈的液压调速器,可以调速过程具有稳定的工作特性,但负荷改变后,柴油机转速发生变化,稳定调速率d不能为零。
如果要求负荷变化时即要调速过程稳定,又能保持发动机转速恒定不变(即入就采用另一种带有弹性反馈系统的液压调运器。
3、具有弹性反馈的液压调速器
它实际上是在"刚性反馈"装置中加入一个弹性环节--缓冲器和弹簧。弹簧的一端同固定的支点相连,而另一端则与缓冲器的活塞相连。缓冲器的油缸同伺服器的活塞成刚体联接。
当发动机负荷减小时,转速增大,飞球的离心力增加。同样,滑阀右移,
调速器(图4)
调速器(图4)
而伺服活塞则左移,减少喷油泵的供油量。当活塞的运动速度很高时,缓冲器和缓冲活塞就象一个刚体一样地运动。随着伺服活塞5的左移,缓冲器和AC杠杆上的A点也向左移动。这一过程和上述刚性反馈系统的调速器完全相同。但当调速过程接近终了时,滑阀已回到原来的位置,遮住了通往伺服油缸的油路,此时缓冲器和伺服活塞已停留在新负荷相应的位置上。被压缩的弹簧由于有弹性复原的作用,因此使A点带动缓冲器活塞相对于缓冲器油缸移向右方,回到原来位置。缓冲活塞右方油缸中的油经节流阀流到左方。于是,AC杠杆上的各点都恢复到原来的位置,此时调速器的套筒亦因转速复原而回到原来的位置。这样,发动机的转速就保持不变,当负荷增加时,动作过程相反。这种调速器的稳定调速率d为零。
折叠编辑本段运转方式
调速器用于减小某些机器非周期性速度波动的自动调节装置。
全程调速器的基本结构
全程调速器的基本结构
可使机器转速保持定值或接近设定值。水轮机、汽轮机、燃气轮机和内燃机等与电动机不同,其输出的力矩不能自动适应本身的载荷变化,因而当载荷变动时,由它们驱动的机组就会失去稳定性。这类机组设置调速器,使其能随着载荷等条件变化,随时建立载荷与能源供给量之间的适应关系,以机组作正常运转。调速器的理论和设计问题,是机械动力学的研究内容。调速器的种类很多。其中应用广泛的是机械式离心调速器。而以测速发电机或其他电子器件作为传感器的调速器,已在各个工业部门中广为应用。
调速器满足稳定性条件:
①当机组转速与设定值出现偏差时,调速器能做出相应的反应动作,同时又有一经常作用的恢复力使调速器回复初始状态。离心调速器中的弹簧就是产生恢复力的零件。这样的调速器称静态稳定的调速器。但是静态稳定的调速器也可能在调节过程中出现动态不稳定性,当调节动作过度而出现反向调节时,实际调节动作会形成一个振荡过程。使振荡能很快衰减的调速器,称为动态稳定的调速器,否则是动态不稳定的调速器,后者不能机器正常工作。
②在调节系统中增加阻尼是提高动态稳定性的一种方法。调节系统中的阻尼,
高压变频调速器
高压变频调速器
例如运动副中的摩擦,使调速器具有一定的不灵敏性,即当被控制轴的转速稍微偏离设定值时,调速器不产生相应的动作。机械式调速器的不灵敏性一般约为其设定值的1%。灵敏性过高的调速器,也会由于机组正常运转中周期性的速度波动而产生不应有的调节动作。
调速器是用来保持柴油机的转速稳定的。在柴油机的负载变化的过程中,它的转速是会相应发生变化的。当转速降低时,如果调速器不调节,柴油机终将停掉;当转速升高时,如果调速器不作用,柴油机终将无法承受过大的离心力而损坏。调速器的作用就是保持柴油机的转速稳定。另外,调速器还可以保持柴油机的低转速和高转速,防止,低转速运转时熄火和高转速运转时"飞车",造成机械损坏。
调速装置
折叠参数设置
图为该装置在机械压力机应用中的外部接线图,另外需在电枢电源前端加装快速熔断器、电抗器及滤波器,以起到保护直流调速装置、稳定电网、减少电磁干扰等作用,在直流电源输出和电机之间也要加装快速熔断器,电机一侧短路时可以快速熔断以保护直流调速装置。
图上直流调速装置上的1U、1V、l W端子为电枢可控整流电路三相交流电源引入端,KMl为主接触器,5U1、5W1端子是装置电子板供电电源输入端,4U1、4V1、4W1端子为装置散热风扇,3Ul、3Wl为电机励磁可控整流电路交流电源引入端,为了限制电源系统中的换相电压降,加装三相进线电抗器L2及励磁进线单相电抗器L1,直流电机电枢短路保护采用快速熔断器FU4、FU5,v1为电枢电压表,装置3C、3D端子为输出至电机励磁绕组,1C1、lD1端子为输出至电机电枢绕组,装置4、5端子为模拟量输入端子,用作给定输入,103、104端子是直流测速机反馈电压输入端,109、110端子是进线接触器合闸信号,装置的46和47,48和54端子都是可设置的输出开关量,46和47控制继电器K1,检测装置正常;48和54控制继电器K2,检测主电机零速,装置的14和15,16和17都是可选择的模拟量输出端子,14和15实际编程为电枢电流,16和17实际编程为磁场电流,都引至主操作面板电流表,作现场监视用。
查看西门子直流调速使用说明书,通过装置简易操作控制面板,将P051设置为40,先将负载电机的基本参数(额定电压、额定电流、励磁电压、励磁电流等)输入直流调速装置内,然后根据速度反馈的信号类型选择P083的数值,根据励磁控制类型选择P082的数值,根据基本工艺功能的选择设置电流限幅、转矩限幅、斜坡函数发生器等数据。
对于直流调速装置使用或者电机使用或电机维保之后应该对装置和电机匹配进行优化,在装置运行状态为07.0时,进行优化运行:P051=25电枢和励磁的预控制和电流调节器的优化(电机轴上无负载时进行,或将电机机械锁死),持续大约40S;P051=26速度调节器的优化(在电机轴上接上终有效的机械负载),持续大约6S;P051=27励磁减弱的优化(此优化在无机械负载下执行),持续大约1min;P051=28摩擦和转动惯量补偿的优化(根据需要),持续大约40S;P051=29具有摆动机构的传动系统的速度调节器优化,持续大约10分钟。优化过程完成后,每个优化过程所对应的参数将被自动设置。
手动设置装置参数并优化成功后,可以通过Drive Monitor软件连接PC和直流调速装置,打开软件所有参数将件中显示,然后即可在线进行参数查看、设置、调整。也可将参数下载保存到PC中备份,以后换了新的直流调速装置可直接上传参数,不必再手动一一设置。
常见故障
折叠后期维护
1、注意事项
在雷雨季节,如果整个车间电网防雷效果不好,强烈雷击会造成电网不稳定,容易发生晶闸管模块击穿、熔断器烧坏现象,这在大功率直流调速器上表现的尤为严重。因此供电电网的稳定是直流调速稳定运行的基础条件,若遇到强烈雷雨天气或电网不稳定时,好暂时停止使用设备,待电网稳定后再重新投入使用。
由于压力机的启动为重载启动,因此,电机不能频繁启动,次数限制在每小时不超过4次为宜,机床断电时,停主电机,等主电机停稳后,再切断电源。
只有经过审定合格的人员(具备有关整流器的知识,并理解所提供的资料的内容)才能从事整流器的安装、启动、操作、故障排除或修理工作。在电源断开后,吸收电容器上继续携带危险电压,出于这个原因,在整流器切断至少2分钟内一定不要打开整流器。为了避免飞弧和由此引起的不可挽回的损失,整流器对尘埃入口做的保护,根据污染等级,尘埃和外来物体,特别是通过冷却气流带入的污染物定期清理,至少每年一次,整流器以干燥压缩空气来清扫,大压力1bar。
2、后期维护
1)风扇的更换
风扇轴承的设计工作寿命为30000小时,为了维护晶闸管设备的有效性,在使用期满时应及时更换。
2)印刷电路板的更换
印刷电路板包含静电敏感元件,在触摸一块印刷电路板之前,执行工作人员自己进行静电放电,做到这一点简单的方法是触摸一下一个导电接地导体,例如插座的接地线。
3)晶闸管模块的更换
晶闸管模块是通过自攻螺丝安装的,当一个模块更换时,散热器支撑表面清扫并且在晶闸管模块上涂上一层新的导热膏。使用和原来长度相同的公制螺钉和固定件去固定模块。
44444变频器
变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。
基本简介
变频器(Variable-frequency Drive,缩写:VFD),也称为变频驱动器或驱动控制器,可译作Inverter(和逆变器的英文相同)。变频器是可调速驱动系统的一种,是应用变频驱动技术改变交流电动机工作电压的频率和幅度,来平滑控制交流电动机速度及转矩,常见的是输入及输出都是交流电的交流/交流转换器。
在变频器出现之前,要调整电动机转速的应用需透过直流电动机才能完成,不然就是要透过利用内建耦合机的VS电动机,在运转中用耦合机使电动机的实际转速下降,变频器简化了上述的工作,缩小了设备体积,大幅度降低了维修率。不过变频器的电源线及电动机线上面有高频切换的讯号,会造成电磁干扰,而变频器输入侧的功率因素一般不佳,会产生电源端的谐波。
变频器
变频器
变频器的应用范围很广,从小型家电到大型的矿场研磨机及压缩机。约1/3的能量是消耗在驱动定速离心泵、风扇及压缩机的电动机上,而变频器的市场渗透率仍不算高。能源效率的显著提升是使用变频器的主要原因之一。
变频器技术和电力电子有密切关系,包括半导体切换元件、变频器拓扑、控制及模拟技术、以及控制硬件及固件的进步等。
工作原理
折叠概述
主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”,以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。
折叠整流器
近大量使用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。
折叠平波回路
在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。
折叠逆变器
同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。
控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。
(1)运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。
(2)电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。
(3)驱动电路:驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。
(4)速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
(5)保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏,使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。
折叠编辑本段历史发展
变频器 - 西安博能达电控技
变频器 - 西安博能达电控技
变频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。
20世纪60年代以后,电力电子器件普遍应用了晶闸管及其升级产品。但其调速性能远远无法满足需要。
20世纪70年代开始,脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)调速的研究得到突破,20世纪80年代以后微处理器技术的完善使得各种优化算法得以容易的实现。
20世纪80年代中后期,美、日、德、英等发达国家的 VVVF变频器技术实用化,商品投入市场,得到了广泛应用。 早的变频器可能是日本人买了英国专利研制的。不过美国和德国凭借电子元件生产和电子技术的优势,产品迅速抢占市场。
步入21世纪后,国产变频器逐步崛起,现已逐渐抢占市场。上海和深圳成为国产变频器发展的阵地,涌现出了像汇川变频器、英威腾变频器、安邦信变频器、欧瑞变频器等一批国产变频器。其中安邦信变频器成立于1998年,是我国早生产变频器的厂家之一。十几年来,安邦信人以浑厚的文化底蕴作基石,支撑着成长,企业较早通过TUV机构ISO9000质量体系认证,被授予“高新技术企业”, 多年被评为 “中国变频器用户满意国内品牌”。
折叠编辑本段发展现状
《中国变频器行业市场前瞻与投资战略规划分析报告前瞻》数据显示,2011年末我国规模以上变频器生产企业约有200家,这些规模以上的企业中,生产商以民营企业居多。2011年,行业实现销售收入252亿元,同比增长21%。
折叠编辑本段基本分类
利德华福高压变频器再创新
利德华福高压变频器再创新
这是近几年才发展起来的一种电路拓扑结构,它主要由输入变压器、功率单元和控制单元三大部分组成。采用模块化设计,由于采用功率单元相互串联的办法解决了高压的难题而得名,可直接驱动交流电动机,无需输出变压器,更不需要任何形式的滤波器。
整套变频器共有18个功率单元,每相由6台功率单元相串联,并组成Y形连接,直接驱动电机。每台功率单元电路、结构完全相同,可以互换,也可以互为备用。
变频器的输入部分是一台移相变压器,原边Y形连接,副边采用沿边三角形连接,共18副三相绕组,分别为每台功率单元供电。它们被平均分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大部分,每部分具有6副三相小绕组,之间均匀相位偏移10度。
该变频器的特点如下:
① 采用多重化PWM方式控制,输出电压波形接近正弦波。
② 整流电路的多重化,脉冲数多达36,功率因数高,输入谐波小。
③ 模块化设计,结构紧凑,维护方便,增强了产品的互换性。
④ 直接高压输出,无需输出变压器。
⑤ 极低的dv/dt输出,无需任何形式的滤波器。
⑥ 采用光纤通讯技术,提高了产品的抗干扰能力和可靠性。
⑦ 功率单元自动旁通电路,能够实现故障不停机功能。
随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展,促进了电气传动的技术革命。交流调速取代直流调速,计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势。交流电机 变频调速是当今节约电能,改善生产工艺流程,提高产品质量,以及改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其率,高功率因数,以及的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为有发展前途的调速方式。
以前的高压变频器,由可控硅整流,可控硅逆变等器件构成,缺点很多,谐波大, 对电网和电机都有影响。近年来,发展起来的一些新型器件将改变这一现状,如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它们构成的高压变频器,性能,可以实 现PWM逆变,甚至是PWM整流。不仅具有谐波小,功率因数也有很大程度的提高。
按变换的环节分类:
(1)交-直-交变频器,则是先把工频交流通过整流器变成直流,然后再把直流变换成频率电压可调的交流,又称间接式变频器,是目前广泛应用的通用型变频器。
(2)可分为交-交变频器,即将工频交流直接变换成频率电压可调的交流,又称直接式变频器
按直流电源性质分类:
(1)电压型变频器
电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采用大电容,负载的无功功率将由它来缓冲,直流电压比较平稳,直流电源内阻较小,相当于电压源,故称电压型变频器,常选用于负载电压变化较大的场合。
(2)电流型变频器
电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节,缓冲无功功率,即扼制电流的变化,使电压接近正弦波,由于该直流内阻较大,故称电流源型变频器(电流型)。电流型变频器的特点(优点)是能扼制负载电流频繁而急剧的变化。常选用于负载电流变化较大的场合。
按主电路工作方法分类:电压型变频器、电流型变频器
按照工作原理分类:可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等
按照开关方式分类:可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器
按照用途分类:可以分为通用变频器、变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。此外,变频器还可以按输出电压调节方式分类,按控制方式分类,按主开关元器件分类,按输入电压高低分类。
按变频器调压方法:
⑴、PAM变频器是一种通过改变电压源Ud 或电流源Id的幅值进行输出控制的。
⑵、PWM变频器方式是在变频器输出波形的一个周期产生个 脉冲波个脉冲,其等值电压为正弦波,波形较平滑。
按工作原理分:
⑴、U/f控制变频器(VVVF控制)
⑵、SF控制变频器(转差频率控制)
⑶、VC控制变频器(Vectory Control 矢量控制)。
按国际区域分类:
⑴、国产变频器:普传、安邦信、浙江三科、欧瑞传动、森兰、英威腾、蓝海华腾、迈凯诺、伟创、美资易泰帝、香港变频器
台湾变频器台达;
⑵、欧美变频器:ABB、西门子、日本变频器富士三菱、韩国变频器、。
按电压等级分类:
⑴、高压变频器:3KV、6KV、10KV
⑵、中压变频器:660V、1140V
⑶、低压变频器:220V、380V
按电压性质分类:
⑴、交流变频器:AC-DC-AC(交-直-交)、AC-AC(交-交)
⑵、直流变频器:DC-AC(直-交)
三菱变频器
1、FR-A700
A700产品适用于各类对负载要求较高的设备,如起重、电梯、印包、印染、材料卷取及其它通用场合。三菱FR-A700系列变频器具有高水准的驱动性能。
具有特的无传感器矢量控制模式,在不需要采用编码器的情况下可以使用各式各样的机械设备在低速区域的运转。
带转矩模式控制,并且在速度控制模式下可以使用转矩限制功能。
具有矢量控制功通能(带编码器),变频器可以实现位置控制和快响应、的速度控制(零速控制,伺服锁定等)及转矩控制。
2、FR-F700
F700变频器除了应用在很多通用场合外,特别适合于风机、水泵、空调等行业。
FR-F700系列产品除了与其它变频器具有相同的常规PID控制功能外,并扩充了多泵控制功能。
佳励磁控制功能,除恒速时可以使用外,在加减速时也可以起作用,可以进一步优化节能效果。
新开发的节能监视功能,可以通过操作面板、输出端子(端子CA、AM)和通信来确认节能效果,使节能效果一目了然。
折叠
功能作用
折叠变频节能
变频器 - VSI200 - 沃森
变频器 - VSI200 - 沃森
变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求。
电动机使用变频器的作用就是为了调速,并降低启动电流。为了产生可变的电压和频率,该设备要把电源的交流电变换为直流电(DC),这个过程叫整流。把直流电(DC)变换为交流电(AC)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。变频器输出的波形是模拟正弦波,主要是用在三相异步电动机调速用,又叫变频调速器。对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器,要对波形进行整理,可以输出标准的正弦波,叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15--20倍。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”,故该产品本身就被命名为“inverter”,即:变频器。
变频不是到处可以省电,有不少场合用变频并不一定能省电。 作为电子电路,变频器本身也要耗电(约额定功率的3-5%)。一台1.5匹的空调自身耗电算下来也有20-30W,相当于一盏长明灯. 变频器在工频下运行,具有节电功能,是事实。但是他的前提条件是:
、大功率并且为风机/泵类负载;
第二、装置本身具有节电功能(软件支持);
第三、长期连续运行。
这是体现节电效果的三个条件。除此之外,无所谓节不节电,没有什么意义。如果不加前提条件的说变频器工频运行节能,就是夸大或是商业炒作。知道了原委,你会巧妙的利用他为你服务。一定要注意使用场合和使用条件才好正确应用,否则就是盲从、轻信而“受骗上当”。
折叠功率因数补偿节能
无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。
折叠软启动节能
电机硬启动对电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。
从理论上讲,变频器可以用在所有带有电动机的机械设备中,电动机在启动时,电流会比额定高5-6倍的,不但会影响电机的使用寿命而且消耗较多的电量.系统在设计时在电机选型上会留有一定的余量,电机的速度是固定不变,但在实际使用过程中,有时要以较低或者较高的速度运行,因此进行变频改造是非常有必要的。变频器可实现电机软启动、补偿功率因素、通过改变设备输入电压频率达到节能调速的目的,而且能给设备提供过流、过压、过载等保护功能。
折叠编辑本段控制方式
低压通用变频输出电压为380~650V,输出功率为0.75~400kW,工作频率为0~400Hz,它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。
1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式:
其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出大转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。
电压空间矢量(SVPWM)控制方式:
它是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形,以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进,即引入频率补偿,能消除速度控制的误差;通过反馈估算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流闭环,以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多,且没有引入转矩的调节,所以系统性能没有得到根本改善。
矢量控制(VC)方式:
矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行立控制。通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中,由于转子磁链难以准确观测,系统特性受电动机参数的影响较大,且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂,使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。
直接转矩控制(DTC)方式:
1985年,德国鲁尔大学的DePenbrock教授提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足,并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。目前,该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。 直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型,控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机,因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算;它不需要模仿直流电动机的控制,也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。
3、交-直-交电压型变频器
电网通过三相二极管整流桥给变频器供电,功率因数大于0.97。由于二极管整流桥仅在网压峰顶开通,对电容器充电,电流波形是导通角较窄的尖锋。供电电流包含6K±1次谐波(K=1、2、3…),谐波含量随进线电抗和直流滤波电抗的电感量增加而减少。一般来说,加电抗器后五次谐波、七次谐波十一次谐波和十三次谐波仍然占40%、35%、25%和20%。
对供电变压器还有其它感性负载的场合,可以安装含各次滤波器的TSC动态无功功率补偿装置;对几乎全是交-直-交电压型变频器的车间由于不需要补偿基波无功功率需要滤除谐波无功功率,应安装固定投入各次滤波器的装置。为了防止轻载过补偿对电网电压的提升,该滤波器应该具有提供的基波容性抗器应在设计时考虑谐波发热和过压问题。
折叠维护检查
维护和检查时的注意事项有:
(1) 在关掉输入电源后,至少等5分钟才可以开始检查(还要正式充电发光二极管已经熄灭)否则会引起触电。
(2) 维修、检查和部件更换由胜任人员进行。(开始工作前,取下所有金属物品(手表、手镯等),使用带绝缘保护的工具)
(3) 不要擅自改装频频器,否则易引起触电和损坏产品。
(4) 变频器维修之前,须确认输入电压是否有误,将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机(炸电容、压敏电阻、模块等)。
变频器主要由半导体元件构成,因此,进行日常的检查,防止不利的工作环境,如温度、湿度、粉尘和振动的影响,并防止因部件使用寿命所引起的其它故障。
检查项目:
(1) 日常检查:检查变频器是否按要求工作。用电压表在变频器工作时,检查其输入和输出电压。
(2) 定期检查:检查所有只能当变频器停机时才能检查的地方。
(3) 部件更换:部件的寿命很大程度上与安装条件有关。
折叠编辑本段维护方法
一、静态测试
1、测试整流电路
找到变频器内部直流电源的P端和N端,将万用表调到电阻X10档,红表棒接到P,黑表棒分别依到R、S、T,应该有大约几十欧的阻值,且基本平衡。相反将黑表棒接到P 端,红表棒依次接到R、S、T,有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端,重复以上步骤,都应得到相同结果。如果有以下结果,可以判定电路已出现异常,A.阻值 三相不平衡,可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时,电阻无穷大,可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。
2、测试逆变电路
将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上,应该有几十欧的阻值,且各相阻值基本相同,反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端,重复以上步骤应得到相同结果,否则可确定逆变模块故障
二、动态测试
在静态测试结果正常以后,才可进行动态测试,即上电试机。在上电前后注意以下几点:
1、上电之前,须确认输入电压是否有误,将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机(炸电容、压敏电阻、模块等)。
2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器出现故障,严重时会出现炸机等情况。
一、静态测试
1、测试整流电路
找到变频器内部直流电源的P端和N端,将万用表调到电阻X10档,红表棒接到P,黑表棒分别依到R、S、T,应该有大约几十欧的阻值,且基本平衡。相反将黑表棒接到P 端,红表棒依次接到R、S、T,有一个接近于无穷大的阻值。将红表棒接到N端,重复以上步骤,都应得到相同结果。如果有以下结果,可以判定电路已出现异常,A.阻值 三相不平衡,可以说明整流桥故障。B.红表棒接P端时,电阻无穷大,可以断定整流桥故障或起动电阻出现故障。
2、测试逆变电路
将红表棒接到P端,黑表棒分别接U、V、W上,应该有几十欧的阻值,且各相阻值基本相同,反相应该为无穷大。将黑表棒接到N端,重复以上步骤应得到相同结果,否则可确定逆变模块故障
二、动态测试
在静态测试结果正常以后,才可进行动态测试,即上电试机。在上电前后注意以下几点:
1、上电之前,须确认输入电压是否有误,将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机(炸电容、压敏电阻、模块等)。
2、检查变频器各接播口是否已正确连接,连接是否有松动,连接异常有时可能导致变频器出现故障,严重时会出现炸机等情况。
3、上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。
4、如未显示故障,检查参数是否有异常,并将参数复归后,进行空载(不 接电机)情况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况,则模块或驱动板等有故障
5、在输出电压正常(无缺相、三相平衡)的情况下,带载测试。测试时,好是满负载测试。
3、上电后检测故障显示内容,并初步断定故障及原因。
4、如未显示故障,检查参数是否有异常,并将参数复归后,进行空载(不 接电机)情况下启动变频器,并测试U、V、W三相输出电压值。如出现缺相、三相不平衡等情况,则模块或驱动板等有故障
5、在输出电压正常(无缺相、三相平衡)的情况下,带载测试。测试时,好是满负载测试。[3]
折叠编辑本段发展过程
直流电动拖动和交流电动机拖动先后生于19世纪,距今已有100多年的历史,并已成为动力机械的主要驱动装置。由于当时的技术问题,在很长的一个时间内,需要进行调速控制的拖动系统中则基本上采用的是直流电动机。