利用锁相环实现大功率电机变频转工频的研究

针对大功率电机变频转工频所存在的问题,结合感应电动机的定子电压方程和相量图,进行了理论分析,指出大功率电机变频转工频能否成功,关键在于变频转工频的瞬时,工频电源和变频输出电源是否相位一致。并且提出在变频器内部集成锁相环,由于锁相环输入信号频率与VCO固有频率相等时,环路可消除起始偏差,因此锁相环能够迅速锁定变频器输出电压的相位和频率,保证工频电源和变频输出电源相位一致。现场工业试验成功地实现了大功率电机变频到工频的平稳切换,切换电流大大减小。     

大功率电机平稳切换的理论探讨与方法研究

根据感应电动机的定子电压方程和相量图,对大功率电机变频转工频所存在的问题进行了理论分析,并且指出大功率电机变频转工频的关键在于变频转工频的瞬间,工频电源和变频输出电源相位是否一致.在现场工业试验中引入鉴频鉴相控制器,成功地实现了大功率电机变频到工频的平稳切换,转换电流小,基本上实现了电机的无冲击起动.     

基于PLC控制的电机变频/工频同步切换

研究了一种异步电机变频/工频同步切换的控制方法.设计出一种由鉴频鉴相控制、PI调节和作为压控振荡器的变频器构成的锁相同步切换控制方案.PLC保持对工频相位信号和变频器的输出相位信号进行实时地检测.当两信号频率一致且相位差在允许的误差范围内时,PLC控制与工频回路和变频回路相关的交流接触器动作,从而实现电机工频和变频电路...     

富士变频器内置继电器输出卡的功能及其应用

<正>变频器输出电压含有一定的谐波,其输出电压、输出电流并不是标准的正弦波,而是接近正弦波的畸变波。与工频电源相比,驱动电机时产生的损耗以及电动机的温升、振动、噪声都有所增加,电动机效率下降,所以如果变频器长时间运行在50 Hz,则应将运行方式切换至工频。采用富士变频器内置的选件继电器卡,自动对三个接触器直接控制,以完成变频器控制电动机的工频转变频运行或变频转工频运行,并且在工频转变频时,变频器直接输出50 Hz。即无论电位器给     

回转式空气预热器变频-工频同步切换控制器

大容量回转式空气预热器在变频-工频切换瞬间,常因电源相位不一致引发过电流冲击而导致切换失败。为有效解决这一问题,开发了基于锁相环技术的变频-工频同步切换控制装置。将变频器作为压控振荡器(VCO);采用高性能的C8051F单片机作为主控制器,通过其内部集成的高速AD、DA转换器采集变频、工频电压信号,利用软件锁相技术,经数字运算进行鉴相和锁相控制,实现变频与工频之间的相位锁定。实际运行证明,该同步切换装置锁相快速、准确,稳态相位误差小于±7,°切换电流小于1.5倍电机额定值,实现了空气预热器变频-工频的无扰切换。     

三相异步电机切换过程的动态分析与系统仿真

根据感应电动机的定子电压方程和相量图,对大功率电机动态切换过程存在的问题进行了理论分析,然后建立Matlab数学模型,采用变频器输出电压和工频电压不同的初始相位之差对切换过程进行系统仿真,结果表明初始相位相差越小,电流冲击越小,电机越容易进入稳定状态。因此大功率电机切换过程最有效方式是在切换的瞬时,变频器输出电压和工频电压相位尽量保持一致,这样有效地论证了电机同步切换时转换电流小,电机无冲击的理论分析。     

高压变频器同步投切功能的研究

介绍了高压变频同步投切系统主回路的基本原理及实现方法,给出了同步切换流程及其保护逻辑,切换时利用软件锁相环技术调整变频器输出电压与电网电压的相位、幅值、频率一致,然后通过可编程控制器及自动开关完成变频与工频间的切换,试验验证了该方法的可行性,具有较高的现场应用价值。     

交流电机变频软起动时的问题及解决方法

主要讨论使用一台变频器重载软起动多台交流异步电动机时所遇到的同步切换问题。借助锁相环（PLI）技术可以使交流电机从变频器切换到工频电源瞬间的电压的频率和相位不变,达到平稳切换的目的。切换过程中电机电源不超过其额电流的1．5倍。     

电网电压矢量定向的三相异步电机同步切换控制策略

鉴于大容量三相交流异步电机在进行变频-工频切换瞬间存在较大的电网冲击电流,提出一种基于电网电压矢量定向的同步切换控制策略,并采用电力电子开关与交流接触器并联的电路拓扑实现电机变频-工频的同步切换。该控制策略在电网电压同步坐标系下检测到变频器输出线电压空间矢量的相位为30°电角度时触发电力电子开关和交流接触器进行同步切换。实验结果表明该控制策略可精确捕获电机同步切换的最佳时刻实现零相位误差切换,电力电子开关可大幅缩短切换时间,提高了切换控制精度和系统对不同电机及负载的适应性。     

根据输出电流使变频电源成为电流源输出，并在变频电源输出增加电抗器

在交流电动机使用变频起动到额定转速，要求切换到工频电源，一般的做法是先将变频与电动机脱开，然后再将工频电源与电动机连通，在此过程中没有频率、相位和电压一致的要求，这样，在工频电源与电动机连通瞬间可能会存在较大的冲击电流，对于小功率电动机一般情况下没有问题，但对于大功率电动机来说是不允许有较大冲击的。     

变频器LC滤波器引起的异步电机自激及其抑制

变频器LC滤波器中电容器与异步电机之间自激引起的过电压会对逆变器和电机本身产生危害。本文对基于变频器控制策略降低乃至消除自激电压的方法进行了研究。在对自激现象的理论分析和实验基础上,讨论了在变频器封锁脉冲前,逆变器输出电压的频率和幅值对自激产生电压的影响,并提出了降频和降压两种抑制方案。实验证明了这两种方法的可行性。     

游梁式抽油机变频调速控制装置的研制

研制了一种游梁式抽油机用变频调速控制装置,输入电压三相380 V,大功率IGBT作为主电路开关器件;控制电路以专用脉宽调制芯片SA866AE为核心.该装置采用三相正弦脉宽调制方式,最大输出功率55 kW,输出电压频率0～63.5 Hz连续可调.胜利油田现场运行测试结果表明,该装置可以使三相交流异步电动机功率因数提高至0.98,综合节电率达到26.58 %,有良好的节能效果.     

模块化高精度大功率高压电源并联技术

为实现多模块大功率高压电源均流并联扩容技术,用固定相对相位偏移的脉冲频率调制法,将多个高压大功率串联谐振逆变模块并联;并通过优化控制补偿网络设计及合理接地设计,解决并联系统自激和高压打火损坏控制电路难题。实验表明用该法实现高压电源的模块化并联扩容,简单可靠且并联模块越多电源纹波水平越小;无需内置电流控制环,模块间也能得到满意的均流效果;在脉冲负载和电阻负载条件下,均具有好的动态特性。     

一种新型高性能开关电源的设计与实现

采用单端反激式变换器结构和电流连续工作模式,设计并实现了一种基于LD7532A PWM控制芯片的高效率、高功率密度和高可靠性的开关电源装置。该电源装置的交流输入电压为90 V～264 V,工作频率65 kHz,输出功率40 W,输出电压19 V。该装置的实验测试结果表明,所设计的开关电源装置的效率在85. 7%左右,空载损耗低于0. 3 W,满载输出电压纹波值小于60 mV,输出电压稳定。     

晶闸管控制的单相–三相变换器

提出一种单相电源供电时适用于异步电机传动的单相–三相变换器。由于仅采用7个晶闸管和1个移相电容,该变换装置具有造价低、结构简单的特点。分析该变换器的工作原理及开关过程,并提出一种基于开环变压变频(variable voltage variable frequency,VVVF)和变压恒频(variable voltage constant frequency,VVCF)控制的单相–三相离散跳频控制策略,用于电机的起动和稳态运行控制,一方面保证了电机在低频阶段足够大的起动力矩,另一方面可使电机稳步起动到额定转速。仿真和实验结果表明了该控制策略的有效性以及系统方案的可行性。     

无锁相环三相DC/AC变流器直接功率预测控制

以三相DC/AC变流器为研究对象,给出了一种无锁相环直接功率预测控制方法,能实现对并网功率的无差拍控制,并且为降低锁相环对控制性能的影响,实现无锁相环控制。根据采样控制导致的两拍延时,采样控制频率为载波频率两倍,精确计算得到下一拍的变流器状态量,然后针对给定功率参考值根据公式直接计算得到三相变流电路的输出。推导得到控制系统设定的频率与电网频率的偏差对所提出控制方法的性能没有影响,论证了无锁相环的可行性。最后构建了三相并网变流器Simulink仿真模型和实验样机,利用Simulink中的Embedded Coder模块实现控制系统仿真模型到DSP硬件控制系统C语言程序的转换,通过仿真和实验验证了控制方法的有效性。     

锁相技术在变频恒压供水系统中的应用

文章针对变频恒压供水系统中水泵电机由变频电源供电向工频电源供电切换时，由于水泵电机断电后的电动势与工频电源相位差的不确定性，可能产生的过电流问题，文章进行了数字锁相环同步切换控制的研究。文中主要介绍了以单片机为核心的供水控制器的设计方案及数字锁相环的实现，同时给出了系统实验结果。     

直流电压前馈控制数字逆变电源设计与实现

针对双环控制逆变电源在直流侧电压扰动时输出电压波形畸变、幅值变化的问题,设计了一种直流电压前馈控制逆变器,分析了利用输入电压解耦方法消除扰动的前馈控制原理。采用HPWM(Hybrid Pulse Width Modulation)调制方式,设计实现了基于DSP的全数字式低谐波逆变电源方案。仿真和实验结果表明,该逆变电源能输出较理想的正弦波形电压,逆变电源在输入直流电压扰动下,有很好的正弦输出波形和稳定的幅值,4个开关管均能实现零电压开通和关断,系统具有良好的动、静态特性。