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  電力電子技術、微電子與集成電路及控制技術的發(fā)展，不斷推動通用變頻器技術向著多功能、智能化、性價比更優(yōu)的方向發(fā)展。近十年來，通過對不同應用的細分和優(yōu)化設計，使通用變頻器完成相同的控制功能效率更高了。同時，通用變頻器的應用范圍正在不斷拓寬，從適合用于風機、水泵調(diào)速向紡織工業(yè)、包裝工業(yè)、起重系統(tǒng)等行業(yè)發(fā)展，替代原來由專用變頻器或工程型變頻器才能完成的某些功能，并保持通用變頻器的價格優(yōu)勢。由于具有全面而完善的控制功能和完整、快速的故障診斷、保護、報警功能及通訊功能，通過相關參數(shù)設置，既可用于更高級的電機控制系統(tǒng)。
    2 通用變頻器的動向
    目前，通用變頻器的功率范圍已從0.55~1500KW,電壓等級從三相380V到690V；控制方法包括頻率控制V/f、開環(huán)無傳感器矢量控制及閉環(huán)矢量控制等，頻率分辨率達到0.01Hz。
    以西門子公司*新推出的MM440變頻器為例，其具有多種控制方式，即運行中電動機的速度與變頻器的輸出電壓可以有多種不同的控制關系，用戶可根據(jù)負載特性選擇合適的控制方式。這些數(shù)年前在工程型變頻器才具有的功能已出現(xiàn)在通用變頻器中，其大大拓寬了通用變頻器應用范圍，使其能適合起重系統(tǒng)、立體倉儲、包裝工業(yè)和紡織工業(yè)的定位應用。也使用戶使用變頻器更加高效率。
    MM440控制功能：

    無傳感器矢量控制：用固有的滑差補償對電動機的速度進行控制，以便獲得大的轉矩、改善瞬態(tài)響應特性和具有優(yōu)良的速度溫定性；
    無傳感器的矢量轉矩控制：變頻器可以控制電動機的轉矩。
    線性V/f控制：用于可變轉矩和恒定轉矩的負載；
    帶磁通電流控制（FCC）的線性V/f控制：用于提高電動機的效率和改善其動態(tài)響應特性。
    拋物線V/f控制：用于可變轉矩負載，如風機和水泵。
    紡織機械的V/f控制：沒有滑差補償或諧振阻尼，電流值控制器從屬于電壓而不是頻率。還有用于紡織機械的帶FCC功能的V/f控制、多點V/f控制、帶ECO（節(jié)能）運行方式的線性V/f控制等。

    為滿足市場和用戶的需求，通用變頻器的軟硬件特性都在不斷更新和發(fā)展。在MM440變頻器中，其采用模塊化設計，配置靈活。具有多個繼電器輸出和多個模擬量輸出；的BiCo(二進制互聯(lián)連接)技術，實現(xiàn)靈活的端子功能自定義，滿足用戶特殊需要。3組參數(shù)存儲，方便完成設定值互相切換，匹配不同負載，滿足生產(chǎn)要求。內(nèi)置PID控制器，可構成壓力，流量溫度等閉環(huán)控制，可節(jié)約投資成本。此外，為使通用變頻器能集成到自動化系統(tǒng)中去，要求其具有較強的通訊組網(wǎng)能力，如RS485接口可在上位機器（主機）與變頻器之間進行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)對變頻器的狀態(tài)監(jiān)視（運轉頻率、電流、電壓等）、給變頻器指令（運轉、停止等）和完成變頻器設定參數(shù)的讀出、更改、寫入等；而在變頻器之間可形成進行速度比例運轉的網(wǎng)絡。同時配備適于聯(lián)接PROFIBUS、DEVICENET通訊選件，可使布線簡潔，運行可靠，便于集中控制。
    芬蘭Vacon變頻器每一臺變頻器中都有“五合一精確控制宏”，使變頻器在不同應用場合中的操作更容易；而其利用IGBT的并聯(lián)特性，實現(xiàn)了功率大于110KW的變頻器采用相同的零配件，在降低生產(chǎn)成本的同時，也方便了維護。
    3 通用變頻器應用
    3.1 西門子MM420變頻器在紡織細紗機上的運用：
    細紗機對傳動裝置要求高效率、軟起動和良好的速度控制特性。MM420的FCC控制功能可提供非常平穩(wěn)的運行速度和高的輸出轉矩；快速的捕捉再起動功能，當電網(wǎng)故障時再同步紗錠速度以避免斷紗發(fā)生。通過RS485串行通訊口使用USS協(xié)議，增強了系統(tǒng)的控制性能，減少了系統(tǒng)布線和調(diào)試時間。MM440變頻器還可用于電梯控制。
    3.2 Vacon CX變頻器在起重機負載晃動控制
    起重機用來提升和運送重物，由于起重機的每一次加速都會引起貨物的晃動，使用變頻器可避免并優(yōu)化電機轉矩，ICRAS VC 是Vacon專門為起重機的運行負載的晃動情況進行控制的應用程序。

    4 結束語
    通用變頻器在軟硬件特性和控制功能方面都有顯著的提高，具有替代專用變頻器或工程型變頻器某些功能的特點，這對于變頻器系統(tǒng)的選型、降低設備成本和提高系統(tǒng)運行效率十分有益。

原創(chuàng)作者：深圳市賽德力檢測設備有限公司

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通用變頻器及應用的技術動向
閱讀次數(shù)：8819 發(fā)布時間：2015/7/6 9:11:57

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