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西门子变频器调速原理分析

信息来源:永利国际402娱乐官网      发布时间:2016-01-21 08:48:16      点击次数:0

  西门子变频器有多种类型,例如:西门子变频器MM4系列,西门子变频器SINAMICS系列。这些西门子变频器是由主回路、电源回路、IPM驱动及保护回路、冷却风扇等几部分组成,用来实现对自动化驱动控制系统中的电机进行调速控制。本文下面对西门子变频器的调速原理做一个分析,供用户在调试过程中提供参考。

  西门子变频器的调速原理如下所示:

  根据电机转速的公式:n=n1(1-s)和N1=60f/p

  式中:n-电机转速;n1-电机的同步转速;s-滑差;f-旋转磁场频率;P-电机极对数。可知改变电机转速的方法有改变滑差s、改变旋转磁场频率f、改变电机极对数p三种。

  西门子变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。是由由主电路和控制带电路组成的。主电路是给异步电动机提供可控电源的电力转换部分,变频器的主电路分为两类,其中电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波部分是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波部分是电感。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的整流部分,吸取在转变中产生的电压脉动的平波回路部分,将直流功率变换为交流功率的逆变部分。控制电路是给主电路提供控制信号的回路,它有决定频率和电压的运算电路,检测主电路数值的电压、电流检测电路,检测电动机速度的的速度检测电路,将运算电路的控制信号放大的驱动电路,以及对逆变器和电动机进行保护的保护电路组成。

  现在大多数的变频器基本都采用交直交方式(VVVF变频或矢量控制),将工频交流电源通过整流器转换为直流电源,再把直流电源转换成近似于正弦波可控的交流电以供给电动机。

  三相交流电经过VD1~VD6整流后,正极经过RL,RL在这里是防止电流忽然变大。经过RL电流趋于稳定,晶闸管触点会导通。之后直流电压加在了滤波电容CF1、CF2上,这两个电容的作用是让直流电波形变得更加平滑。之所以是两个电容是由于一个电容的耐压有限,所以用两个电容串联起来使用。均压电阻 R1、R2是让CF1和CF2上的电压一样,两个电容的容量不同的话,分压就会不同,所以各并联了一个均压电阻。而中间的放电回路作用则是释放掉感性负载启动或停止时的反电势,用来保护逆变管V1~V6和整流管VD1~VD6。直流母线电压加到V1~V6六个IGBT上,基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流,产生磁场使电机运转。

  西门子变频器有多种系列,为用户在各个行业中的自动化驱动控制系统的各种应用中提供了解决方案和有力保障。

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