数字热本与变用
交交变频器应用性研究，
孔军
(山东球墨铸铁管有限公司山东济南250101)
应用研究
摘要：通过SIMOREGK6RA24全数字调速装置的运用实践，根据交交变频器主电路和基本控制的特点，提出一个构成交流提升机全数宇拖动控制系统的方法。
关键调：低频制动
交交频全数字控告
中图分类号： 1、概述
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2012)05-0079-02
2、交=交变频器
近年来，随着电力电子和失量技术的发展，在许多直流调速的世袭领域里出现了以变频器交流调速代替直流调速的趋势。
交交变题传动就是一种在大功率，低速范围内广泛使用的交流调速方案。交交变频控制主要应用于轧钢机，矿井提升机等大容量低速运转的生产机械，遥渐取代传统的直流调速，产生显著地经济效益。
以往在提升机直流调速控制中，当低速停车时电机机械特性软，不能达到稳定的低速行，最后导致停车位置不准，需靠机械抱闸利车，不仅耗电量大而且安全性、可靠性差，而品闸管交流串级调速，虽可以获得较好的控制特性，但电控设备多、容量大。为获得减速阶段的制动力矩，也需要一套动力制动装置，因而使系统复杂，投资增加。特别是对于500kW以上的绕线电动机，其转子电压约为 700V左右，使品闸管装置的选择带来困难。
交交变频器作为一种在大功率，低速范围内得到很好应用的交流调速方案，其频率范围容易调节，作为低频电源适用于各种作业的交流提升机。而数字化是现代传动技术的发展趋势，实现全数字控制是交流提升机自动化的新课题。
U,- oesa, - - Uaes a 正组整流器控制角：
式中;a—
3—负组警流器制角；
tg——a-编出电压均值。
交交交频器输让电丞的基波为止弦液，即：
Ua Usinw,t
期
ans ds m ( Ea/ t/a)sin e:t = ksin ct
式中:K
ITA 1CT
4
编出电压比，+=/a/Ue: 物出电压举波的角规车。
380V50Hs
2r
2cTa
电动机
acra 中本
图1交交变频器主电路接线图
(1)(2)(3)
交交变频器也称为循环变流器或直接变频器（Cycloconverter)，它是一种将电网较高频率的交流电直接变换成可调频率交流电的变流技术，没有中间直流环节，仅用一次变换就实现了变频，所以效率较高。本世纪70年代以来，这种变频器在大功度低转速的交流驱
动领域得到了推广应用(图1)。 3、交交变频主要工作原理
交交变颠器基于可逆整流，由3个单相交一交变频器组成，三相输出为星形连接方式。单相交一交变频器是1套三相桥式无环流反并联连接的可逆的可控硅整流装置。装置中工作品间管的关断通过交流电压的自然换相实现，著触发装置的控制信号是直流信号，变频器的输出电压也是直流，若控制信号是交流信号，则相应变频器的输出电压也是交流，实现变频。让两组交流电路按一定频率交替工作，就可以给负载输出给定额率的交流电。改变两组变流电路的切换频率，就可以改变输出频率，改变变流电路工作时的控制角 α，就可以改变交流输出电压的幅值。
由于单相变频器一组桥的可控硅的触发控制信号是交流信号，相应的变频器输出电压也是交流的，即正，反两组桥输出的正、负半周波形组合成完整的交流电。由图1可看出，该系统构成为三相桥式 6脉波接线交交变频器相电压彼此相差120°，作为三相电压输出。这种联结可使在选用的品用管承受电压较低的情况下，提高装置的输出电压。如果3个相电压中含有同样的直流分量，由于采用星形联结，线电压中不含有直流分量，变题器输出到负载的电压波中也不会出现直流分量，从面改善了变频器的输人功率因数。如果3个相电压中含有3，6,9等次谱波，由于这些谱波彼此同相，在该接线（星形接输出)中也相互抵消，不反映到负载及线电压中去，即输出相电压中的3倍频请波不会传到电动机端。固此，该系统输出功率大，高次谐波少，输出波形好，工作可靠。交交变频器采用速度一电流双闭环控制，逻辑无环流工作方式。外环为速度环，实现精确的速度控制，内环为3个电流环，以满是三相电流的平衡和协调配合，对三相电流进行交流调制以使输出电流波形为正弦波。
在电机制动时交交变频器采用低频制动方式，在减速运行阶段可将部分机械能转变为电能回馈到电网，实现节能作用，并自然过渡到聘行阶段，实现稳定的低速聘行。通过采用数字控制技术，其控制性能得到大大改善。控制部分主要由以下几个部分组成：
(1)主机板。核心为一16位单片机，用以完成系统的自动调节、逻辑操作、故障诊断、自动优化和运行状态及故障显示；
(2)信号板。完成控制电源分配，电流反馈信号传送、脉冲信号隔离放大，操作连锁等。
(3)光电隔离开关量输人，输出板，
(4)智能化A/D,D/A板；(5)总线板。
各功能控制通过外部总线构成一控制系统，共同完成各项控制
任务。其数字控制结构框图如图2所示。
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