Tíðnibreytir er tæki sem breytir iðnaðartíðniafli (50Hz eða 60Hz) í riðstraum af ýmsum tíðnum til að gera sér grein fyrir breytilegum hraðavirkni mótora, þar sem stjórnrásin lýkur stjórn aðalrásarinnar, afriðunarrásin breytir riðstraumnum í jafnstraumsafl, jafnstraums millirásin jafnar og síar framleiðsla jafnstraumsaflsrásarinnar í öfugt jafnstraumsrásina, og krafti. Fyrir vektorstýringarinvertara, sem krefjast mikillar útreikninga, er stundum krafist örgjörva fyrir togútreikning og nokkrar samsvarandi hringrásir. Inverter hraðastjórnun er náð með því að breyta tíðni aflgjafa til statorvinda mótorsins.
Það eru margar leiðir til að flokka tíðnibreytir, í samræmi við flokkun aðalrásarvinnuhamsins, má skipta honum í spennu-tíðnibreytir og núverandi-tíðnibreytir; í samræmi við flokkun skiptastillingarinnar má skipta honum í PAM-stýrðan tíðnibreytir, PWM-stýrðan tíðnibreyti og há-álagstíðni PWM-stýrðan tíðnibreyti; í samræmi við flokkun vinnureglunnar er hægt að skipta honum í V/f-stýrðan tíðnibreytir, snúningstíðnistýringu tíðnibreytir og vektorstýrð tíðnibreytir osfrv.; í samræmi við notkun Samkvæmt flokkun vinnureglunnar er hægt að skipta honum í almennan-nota inverter,-afkasta sérstakt inverter,-há{10}}tíðni inverter, einn-einfasa inverter og þriggja-inverter.
VVVF:breyta spennu, breyta tíðni CVCF: stöðug spenna, stöðug tíðni. Rafstraumgjafinn sem notaður er í ýmsum löndum, hvort sem er fyrir heimili eða verksmiðjur, hefur spennu og tíðni 400V/50Hz eða 200V/60Hz (50Hz), og svo framvegis. Almennt er tæki sem breytir riðstraumi með fastri spennu og tíðni í riðstraum með breytilegri spennu eða tíðni kallað "inverter". Til að framleiða breytilega spennu og tíðni breytir tækið fyrst riðstraumi aflgjafa í jafnstraum (DC).
Invertarar sem notaðir eru til mótorstýringar geta breytt bæði spennu og tíðni.
Hvernig tíðnibreytar virka
Við vitum að samstilltur hraðatjáning AC mótorbita:
n = 60 f (1-s)/p (1)
Í formúlunni
n --- hraði ósamstillta mótorsins;
f --- tíðni ósamstillta mótorsins;
s --- snúningshraði mótors;
p---fjöldi mótorstangapöra.
Af jöfnu (1) má sjá að snúningshraðinn n er í réttu hlutfalli við tíðnina f, svo framarlega sem hægt er að breyta tíðninni f til að breyta snúningshraða mótorsins, þegar tíðninni f er breytt á bilinu 0 til 50Hz, er stillingarsvið mótorhraða mjög breitt. Tíðnibreytir er með því að breyta tíðni mótoraflgjafa til að átta sig á hraðastjórnun, er tilvalin leið til mikillar skilvirkni og hágæða hraðastjórnunar.
Tíðnibreytir stjórnunarhamur
Lág-almenn-útgangsspenna inverter fyrir almenna notkun er 380-650V, úttaksafl er 0,75-400kW, vinnutíðni er 0-400Hz og aðalrásir hans nota allar AC-DC-AC hringrásir. Stjórnunarhamur hans hefur farið í gegnum næstu fjórar kynslóðir.
1U/f=C sinusoidal pulse width modulation (SPWM) stýrihamur
Einkennist af einföldum stjórnrásaruppbyggingu, lægri kostnaði, vélrænni eiginleikum hörku er einnig betra til að mæta almennum flutningi á sléttum hraðakröfum, hefur verið mikið notað á ýmsum sviðum iðnaðar. Hins vegar er þessi stjórnunaraðferð á lágri tíðni, vegna lægri útgangsspennu, tog af stator viðnám spennufalli meira marktækt, þannig að framleiðsla hámarks tog minnkar. Að auki eru vélrænni eiginleikar þess ekki eins erfiðir og DC mótor, kraftmikil toggeta og kyrrstöðuhraðaafköst eru ekki fullnægjandi og afköst kerfisins eru ekki mikil, stjórnunarferillinn mun breytast með álaginu, togsvörunin er hæg, snúningsnotkun mótorsins er ekki mikil, lágur hraði vegna statorviðnáms og tilvistar niðurbrotssvæðisins og hnignunaráhrifa og hnignunaráhrifa á hnignunarsvæði og hnignun. Þess vegna hefur vigurstýring tíðniviðskiptahraðastjórnunar verið rannsökuð.
Stýringaraðferð spennurýmisvektors (SVPWM).
Það er byggt á forsendu heildarmyndunaráhrifa þriggja-fasa bylgjuforma, í því skyni að nálgast ákjósanlega hringlaga snúnings segulsviðsferil hreyfilofts í þeim tilgangi að búa til þriggja-fasa mótaðar bylgjuform í einu, og stjórna innri snertilfjölhyrninga nálgun hringsins. Það hefur verið endurbætt eftir hagnýta notkun, þ.e. tíðnijöfnun er kynnt, sem getur útrýmt villu hraðastýringar; amplitude segulmagnaðir keðju er metin með endurgjöf, sem útilokar áhrif stator viðnáms á lágum hraða; og úttaksspennan og straumurinn eru lokaðir-til að bæta nákvæmni og stöðugleika gangverksins. Hins vegar hefur stjórnrásin fleiri tengla og kynnir ekki togstjórnun, þannig að afköst kerfisins eru ekki bætt í grundvallaratriðum.
Vector control (VC) aðferð
Venjan við tíðnistjórnun vektorstýringar er að breyta statorstraumum Ia, Ib, Ic, ósamstillta mótorsins í þriggja-fasa hnitakerfinu í AC straumana Ia1Ib1 í tveggja-fasa kyrrstæða hnitakerfinu í gegnum þriggja-fasa - tveggja{-snúninginn, og síðan í gegnum umbreyting í samræmi við stefnu segulsviðs snúðsins, sem jafngildir DC straumunum Im1, It1 í samstillta snúningshnitakerfinu (Im1 jafngildir (Im1 jafngildir örvunarstraumi DC mótors; It1 jafngildir armature straumnum sem er í réttu hlutfalli við togið), og líktu síðan eftir stjórnunaraðferð DC mótorsins til að ná stjórn á DC mótornum og magni DC mótorsins. ósamstilltur mótor eftir samsvarandi andhverfa umbreytingu hnita. Í meginatriðum er AC mótorinn jafngildur DC mótor og tveimur hlutum hraða og segulsviðs er stjórnað sjálfstætt. Með því að stjórna segulkeðjunni í snúningnum og brjóta síðan niður statorstrauminn til að fá togi og segulsviðshluti, í gegnum hnitabreytinguna, til að átta sig á hornréttri eða aftengdri stjórn. Fyrirhugaður vektor stjórnunaraðferðin er tímabundin-sem skiptir máli. Hins vegar, í hagnýtum forritum, vegna þess að það er erfitt að fylgjast nákvæmlega með segulkeðjunni í snúningnum, eru eiginleikar kerfisins mjög fyrir áhrifum af mótorbreytum og vigursnúningsumbreytingin sem notuð er í stjórnunarferli jafngildra DC mótors er flóknari, sem gerir það erfitt fyrir raunveruleg stjórnunaráhrif að ná niðurstöðum fullkominnar greiningar.
Bein togstýring (DTC) aðferð
Árið 1985 lagði prófessor DePenbrock við Ruhr háskólann í Þýskalandi fyrst fram beina snúningsstýringu tíðnibreytingartækni. Þessi tækni hefur að mestu leyst galla ofangreindrar vektorstýringar og hefur verið þróað hratt með nýjum stjórnunarhugmyndum, hnitmiðaðri og skýrri kerfisuppbyggingu og framúrskarandi kraftmiklum og kyrrstæðum frammistöðu. Sem stendur hefur þessari tækni verið beitt með góðum árangri á há-rafstraumsdrif fyrir rafdrifnar eimreiðar. Bein togstýring greinir stærðfræðilega líkanið af AC mótor beint í stator hnitakerfinu til að stjórna segulkeðju og tog mótorsins. Það þarf ekki að leggja riðstraumsmótorinn að jöfnu við jafnstraumsmótor, þannig að útrýma mörgum flóknum útreikningum í vigursnúningsumbreytingunni; það þarf ekki að líkja eftir stjórn jafnstraumsmótors, né þarf að einfalda stærðfræðilíkan AC mótorsins fyrir aftengingu.
Matrix AC-AC stjórnunaraðferð
VVVF inverter, vektorstýringarinverter og bein torque control inverter eru allar gerðir af AC-DC-AC inverter. Algengar ókostir þeirra eru lágur inntaksaflsstuðull, háir harmónískir straumar, þörfin fyrir stóra orkugeymsluþétta í DC hringrásinni og endurnýjunarorkan er ekki hægt að skila aftur til netsins, þ.e. aðgerð í fjórum-fjórðungum er ekki möguleg. Af þessum sökum varð fylkis AC-AC inverterinn til. Þar sem fylkið AC-AC inverter útilokar millistig DC hlekkinn og útilokar þannig stóra, dýra rafgreiningarþétta. Það getur gert sér grein fyrir aflsstuðlinum l, inntaksstraumurinn er sinusoidal og getur starfað í fjórum fjórðungum, aflþéttleiki kerfisins er stór. Tæknin er ekki enn þroskuð en laðar samt marga fræðimenn til að læra ítarlega. Kjarni þess er ekki að stjórna óbeint straumnum, segulkeðjunni og öðru magni, heldur að átta sig á toginu beint sem stjórnað magn. Sértæku aðferðirnar eru:
--Stýring á stator segulkeðjunni til að kynna stator segulkeðjuáhorfandann til að átta sig á hraðaskynjaralausu aðferðinni;
--Sjálfvirk auðkenning (ID) byggir á nákvæmu stærðfræðilegu líkani af mótornum til að bera kennsl á mótorbreytur sjálfkrafa;
--Reiknið raungildið sem samsvarar statorviðnáminu, gagnkvæmri inductance, segulmettunarstuðli, tregðu osfrv. Reiknaðu raunverulegt tog, stator segulkeðju, snúningshraða fyrir rauntímastýringu;
--Gerðu grein fyrir Band-Band-stýringu til að búa til PWM-merki í samræmi við Band-Band-stýringu á segulkeðju og togi til að stjórna skiptingarstöðu invertersins.
Matrix AC-AC inverter hefur hröð togsvörun (＜2ms), háhraða nákvæmni (±2%, engin PG endurgjöf), mikla tognákvæmni (＜+3%); það hefur einnig hátt byrjunartog og mikla tognákvæmni, sérstaklega á lágum hraða (þar á meðal 0 hraða), það getur gefið út 150% -200% tog.