Hitachi Europe GmbH. Преимущества инверторов В большинстве применений экономия энергии посредством регулирования скорости вращения Энергосбережение Автоматизация. - презентация

1 Hitachi Europe GmbH

2 Преимущества инверторов В большинстве применений экономия энергии посредством регулирования скорости вращения Энергосбережение Автоматизация Много дополнительных возможностей

3 Hitachi Europe GmbH Дополнительные возможности - автоматизация 1. Частота до 400 Hz ( возможно выше) 2. Встроенный ПИД регулятор 3. Контроль оборотов с помощью энткодера 4. Высокая стабильность оборотов 5. Специальная частотная настройка Преимущества

4 Hitachi Europe GmbH Момент двигателя Асинхронный двигатель Номин. момент Старт. момент Пиковый момент = max момент Синхронная скорость вращения, N Номин. скорость вращения, N 0 Момент Скорость вращения Синхронная скорость вращение Номинальная скорость вращения S- скольжение[%] [об/мин]

5 Hitachi Europe GmbH Момент двигателя Асинхронный двигатель F r Момент Мощность Пример: Если требуется 17.0 [Нм] и 2900 [об/мин] 5.5kW мотор (нужно 2 полюса) [Нм]

6 Hitachi Europe GmbH Обороты ротора двигателя Синхронные обороты p : число полюсов двигателя f : частота [Гц] s : скольжение Реальные обороты Реальные обороты незначительно отличаются от оборотов синхронного вращения. [об/мин]

7 Hitachi Europe GmbH N, об/мин Момент нагрузки Высокая скорость Низкая скорость Выход Спад ВыходСпад T, Нм Высокая скорость Низкая скорость Регулирование скольжением Выход Низкая скорость Частотное регулирование Обороты ротора Высокая скорость T, Нм Высокая скорость Низкая скорость N, об/мин Момент нагрузки Спад

8 Hitachi Europe GmbH Выбор инвертора Как я выбираю инвертор? Напряжение питания (100В / 200В / 400В?) Мощность двигателя кВт? Использование? Необходим высокий момент? Нужны специальные функции?

9 Hitachi Europe GmbH Выбор инвертора Напряжение Номинальное напряжение инвертора = напряжение сети Выходное напряжение инвертора = напряжение двигателя Ток Номинальный ток инвертора номинального тока двигателя Инвертор должен быть мощнее если: (1) ток двигателя превышает ток перегрузки инвертора (2) нужен очень высокий момент (3) короткое время разгона при большом моменте нагрузки (4) частые ускорения и замедления

10 Hitachi Europe GmbH Выбор инвертора Двигатель 1.5 кВт, 4полюса, 200V, 50Hz, выбран L100, Номин. ток двигателя = 6.5 А Номин. ток инвертора L NFE = 7.1 A Пример 1 Двигатель 1.5 кВт, 8 полюсов, 200V, 50Hz, выбран L100, Номин. ток двигателя = 8.2 A Номин. ток инвертора L NFE = 10.0 А Пример 2

11 Hitachi Europe GmbH

12

13 Инвертор 1. Генерирование ШИМ (1) Сигнал несущая 5V (MCU действие) Выходное напряжение 200Vrms / 400Vrms ШИМ модуляция 15V (IGBT ключ)

14 Hitachi Europe GmbH Инвертор 1. Генерирование ШИМ (2) высокий Несущая низкий Выходное напряжение инвертора

15 Hitachi Europe GmbH

16 Функции инвертора 23. BRD Тормозное устройство (2) Небольшой двигатель. Тормозное сопротивление Встроенный транзистор Тормозной транзистор и сопротивление Большой двигатель.

17 Hitachi Europe GmbH 26. Установка заводских значений Функции инвертора EEPROM инициализация 1 2 HITACHI MIN MAX STR RUN FUNC STOP / RESET

18 Hitachi Europe GmbH 25. Вход термистора Функции инвертора Все инверторы имеют термисторный вход Для инверторов 300 серии характеристика устанавливаемая Температура PTC NTC TH Инвертор

19 Hitachi Europe GmbH 18. ПИД регулирование (1) Функции инвертора Инвертор регулирует свою выходную частоту в соответствие с сигналом обратной связи Объект управления Вент., насос и др. Отклонение Задание Датчик, преобразо- ватель Частота Обратная связь (поток, давление или температура и т.п...) Мотор На- грузка Выход П: пропорциональная И: интегральная Д : дифференциальная инвертор

20 Hitachi Europe GmbH Функции инвертора 18. ПИД Регулирование (2) Kp=0.75 Kp=0.5 Kp=0.25 Max.частота Выходная частота (%) Отклонение (%) Kp=2 Kp=1 0 Пропорциональная составляющая Коэффициент отклонения и выходная частота (в %) называется пропорциональным усилением(Kp). Больший Kp Быстрая реакция Очень большой Kp Система нестабильна Маленький Kp Медленная реакция

21 Hitachi Europe GmbH Функции инвертора 18. ПИД Регулирование (3) Интегральная составляющая Быстрое регулирование маленького отклонения (большое отклонение может быть отрегулировано посредством пропорциональной составляющей). Интегральная составляющая (Ki) или время интегрирования (Ti) Высокий Ki (низкий Ti) Быстрая реакция Очень высокийKi Система нестабильна Низкий Ki (высокий Ti) Медленная реакция

22 Hitachi Europe GmbH Функции инвертора 18. ПИД регулирование(4) Дифференциальная составляющая Выходная частота корректируется посредством дифференцирования отклонения (Kd) П-регулирование : корректируется актуальное отклонение. И-регулирование : корректируется прошедшее отклонение. замедление Д - Регулирование: компенсирует замедление ( очень чувствительное регулирование )! (В обычном случае не нужно)

23 Hitachi Europe GmbH Функции инвертора 18. ПИД регулирование (5) Результаты ПИД регулирования t Задание t Хорошее регулирование time Медленный ответ остаточное отклонение time Задание Реакция Регули- руемый параметр

24 Hitachi Europe GmbH Функции инвертора 18. ПИД регулирование (6) (1) После необходимых изменений, медленная реакция: больше P (Kp) ответ – быстро но неустойчиво: меньше P (Kp) (2) Задание и реакция... не становится равным: меньше I (Ti) становится равным после колебаний: больше I (Ti) (3) Также после увеличения Kp, реакция еще медленная: больше D (Kd) еще нестабильно: меньше D (Kd)