前言深圳市匯川技術股份****在2004 年相繼推出了md320、md300、md330、md280等向量型高效能變頻器,市場反應強烈。我們通過對md系列變頻器銷售、使用情況的調查了解,以及在技術支援過程中對使用者遇到的問題的總結,編寫了這本手冊。
手冊共分四篇:基礎篇、技術篇、應用篇、方案篇。
該手冊的前兩篇由淺入深,逐步介紹變頻器的基礎知識、變頻器及其周圍相關裝置選擇等通用知識。
第三篇著重於md系列變頻器特點、應用,提供了豐富的常見問題解答,以支援銷售工程師和使用者在接觸md系列變頻器時,能在短時間內自我解決所遇到的一些常見問題。
第四篇通過應用方案舉例,可以了解md系列變頻器的部分應用、靈活的特點,其適應複雜、高階應用的能力。
該手冊可以和《md系列模組化向量型變頻器使用手冊》以深圳市匯川技術股份****提供的相關資料配合使用。
手冊力求通俗易懂,沒有深奧的理論,可適用於初次使用的使用者、尤其是不太熟悉匯川md系列變頻器的銷售工程師和使用者,也適用於深入了解匯川md系列變頻器的使用者。
感謝在本手冊編輯過程中提供大量應用指導和應用方案的一線人員。
由於時間倉促,書中若有不當之處,敬請廣大讀者諒解,並給予指正。
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基礎篇1.1 磁場
交流變頻器是用於驅動交流電動機的裝置,通過變頻器,可實現對交流電機的平滑調速。
電動機是通過磁場將電能轉化為機械能的一種裝置。
1.1.1 永磁體的磁場:
圖 1 – 磁力線從永磁體的n極發出,流向s極
自然界存在磁性材料。永磁體可以吸附像釘子、螺絲等金屬物品。
異極相吸引
同極相排斥
兩塊磁鐵之間會產生力的作用
1.1.2 通電導體產生的磁場:
通電導體可以在導體周圍產生磁場,其產生的磁場符合左手定則(左手拇指指向電流方向,其餘四指環繞的方向就是產生的磁力線方向)見圖2:
圖 2 –通電的導體產生環繞導體的磁場
圖3 通電線圈中的磁場
圖4 線圈中電流方向改變,同時也改變磁力線的方向
圖5 若**圈中增加鐵芯,將會產生更強的磁場
圖6 如果線圈匝數增加,磁場也增強
1.1.3 右手定則:
通電導體會在其周圍產生磁場。通電導體在磁場中也會受力,(lorentz force—洛倫茨力):
圖7 右手定則
磁力線穿過手心,四指指向電流方向,拇指所指就是受力方向。同樣,磁力線穿過手心,拇指指向切割磁力線方向,四指所指方向就是電流的方向。
f = bli
f = 導體受力大小
b = 磁通密度
l = 導體有效長度
i = 導體中的電流值
在磁場中,一根導體切割磁力線,會在導體中產生電勢(法拉利電磁感應定律)。
e = blv
e = 感應電壓值
b = 磁場密度
l = 導體有效長度
v = 導體切割速度
以上闡述了磁場(特別是電磁感應)的概念,這些概念都有助於我們了解電動機的工作原理,從而明白如何去控制電動機。
1.2 直流電動機
直流電動機調速簡單,特性硬,廣泛應用於各種工業場合。由於維護費用較高,再加上交流驅動的興起,直流電動機的用量正在減少。
首先看一下直流電動機調速原理。
1.2.1 直流電動機由轉子、定子、換向器、電刷等結構組成。
圖9 直流電動機結構圖
圖10 直流電動機轉子、定子結構
圖11 直流電動機轉子結構
1.2.2 直流電動機原理
直流電動機的定子一般是永磁體或者通過給定子上的繞組通電產生磁場。然後在轉子繞組中通入電流,在轉子中產生了磁場,在與定子磁場的相互作用下,電動機就旋轉起來。
n **速)= 60*es/zφ
es = 轉子電壓
z = 轉子導體總數
每極磁通量
直流電動機定子磁場:
直流電動機轉子電流:
直流電動機轉子產生的力:
直流電動機轉子力矩:
直流電動機執行圖示:
tips: 直流電動機產生磁場和產生力矩的電流是互相獨立且正交的,可以通過調節定子繞組電流和轉子繞組電流的大小來改變勵磁和力矩的大小,從而容易實現調速。
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