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 同期装置与变频软启动

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liul_sharp
奇侠

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楼主    2022-09-16 22:36:20
主题:同期装置与变频软启动 精华帖 

这是多年前和同事一起做的一个验证试验,使用同期装置而不使用S120的旁路功能(r0108.16)去软启动电机。

图1:主回路图,2个接触器组成的旁路系统(接触器不互锁,重叠旁路),同期装置7VE61有2组互感器分别测量电网和电机侧电压。



同期装置7VE61有5个DO信号如下:

  • 升速

  • 降速

  • 升压

  • 降压

  • 合闸(合KM1指令)

上述信号通过硬接线接入S120的CU,再使用DCC做程序。逻辑:升、降速用来调节电机转速。升降压用来调节变频器的输出电压。

疑问来了:UF不是成正比么,改变转速不是就改变了电压了?确实如此,VC转速模式下UF确实是正比。但是电机Flux是可以调节的。电压是可以通过改变p1570来调节的,让电机稍微增加或者减少一些磁通就可以达到调节电机电压的目的,且能保持转速不变(因为是速度控制)。这就相当于解耦UF了。

所以,DCC就要考虑给定值的RAMP、LIMIT等等,防止电机磁通突变产生啸叫等等。

另外,变频输出电压的调节幅度虽然受制于调制、进线电压等因素,但是对于软启动来说,调节幅度不会太大。



图2:启动变频器运行到50Hz,还没有启动同期装置,LED均不亮。黄色波形是网侧电压波形,青色是电机侧电压波形,红色波形为2个波形的差值。下同。


图3:启动同期装置后,频率差和电压差已经落到了同期装置设定的范围内,LED指示。


图4:相位差也落入同期装置设定的范围内,合闸前的瞬间。通道1和通道2的LED均点亮时,合闸信号输出。红色电压差为0是,合闸。


其实这个应用对于大型电机的软启动应用是很常见的,我们只是拿来验证S120或者说常规变频器在电压、转速的解耦验证,以及具体的实现方法(控制逻辑)。而对于同步电机,调节励磁电流就能调节电压了,是相通的。


题外:

同期装置里面有个重要参数:合闸的导前时间T,本实验是指KM1导前时间,指的是同期装置发合闸指令到KM1能稳定合闸的用时,差不多是KM1的动作时间。因为青色波形,也就是变频器的输出电压波形会随着转速的波动而来回游走,所以2个波形的相位差为0的时刻有无穷多个。电网频率20ms,所以要将这个导前时间算进去,发合闸指令后,等相位差为0的时刻,开关正好能合上。

老兵
至圣

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1楼    2022-09-17 08:22:31
主题:回复:同期装置与变频软启动

嗯,不错,对理解变频器的运行也大有益处。

天生不宜做胜利者,自来没有胜利的欲望,只是不甘失败,十分十分不甘心失败。木心
0615317263
至圣

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2楼    2022-09-17 08:53:21
主题:回复:同期装置与变频软启动

厉害厉害。。。

天芯
至圣

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3楼    2022-09-17 11:15:44
主题:回复:同期装置与变频软启动

严禁求实!

工控女将
侠圣

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4楼    2022-09-17 15:20:25
主题:回复:同期装置与变频软启动


深入研究,图文并茂啊

理想很丰满,现实很骨感
kdrjl
至圣

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5楼    2022-09-17 23:14:57
主题:回复:同期装置与变频软启动

不知道这种方法与S120的旁路信号转换有多大的区别呢?S120是不是也有相位检测的旁路转换控制?输出侧需要加一个模块的那种?

我是你的朋友
锋言锋语
至圣

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6楼    2022-09-18 07:56:37
主题:回复:同期装置与变频软启动

我有个疑问。  这个相位角的调整, 是如何通过变频器来实现的?


如果是同步发电机做同期, 这个很容易理解。也是靠加减速来调节相位。


一步电机, 也是这样?  相当于频率输出加脉冲?

不忘初心
liul_sharp
奇侠

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7楼    2022-09-18 09:16:08
精华帖  主题:回复:同期装置与变频软启动

变频器自身的旁路功能(r0108.16=1)是由锁相环(PLL)来检测的,要配置VSM10模块。相位调节应该是通过调节调制波的相位或者载波的相位来实现的。重点是能锁住相位不动,使得2个波形一致。

而同期装置纯粹是靠调速以使得2个波形产生相对缓慢的滑动,滑动速度很低(相位差几乎为0)的时候,就可以“预测”同期点的时刻,提前一个“导前时间”去合闸。重点是2个波形要相对缓慢运动,而不是锁住。


kdrjl
至圣

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8楼    2022-09-18 18:08:11
主题:回复:同期装置与变频软启动

关于变频转工频的控制方法,都是网上看到的一些案例, 我自己并没有亲历过这样的应用。此楼的技术交流和讨论,其实不仅是方法的介绍,也讲了它们各自的工作原理。通俗易懂。在此学到了。

我是你的朋友
hf1
奇侠

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9楼    2022-09-18 23:24:34
主题:回复:同期装置与变频软启动

一种新思路!

www123456
至圣

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10楼    2022-09-19 08:39:27
主题:回复:同期装置与变频软启动

压差、频差和角差都一致情况下切换效果最好,以前变频器换工频顺次启动电机会切换时不平稳估计就可以解决了。有的西门子的变频器据说具有鉴幅鉴相功能,但不知是否具有调整功能。



黑猫警长W
至圣

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11楼    2022-09-19 16:39:26
主题:回复:同期装置与变频软启动

恩,不错的分享哦

ZD_JY
至圣

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12楼    2022-09-20 12:35:35
主题:回复:同期装置与变频软启动


,给了一个变频切工频的方法,很不错

做最好的自己!活出自我!
Ready_OK
至圣

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13楼    2022-09-22 11:02:48
主题:回复:同期装置与变频软启动


新思路,新转变,感谢分享!

海纳百川,厚德务实!
0岁月神偷0
游士

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14楼    2022-09-22 16:23:59
主题:回复:同期装置与变频软启动

我擦 完全听不懂


学习!!!
A奋斗A
侠圣

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15楼    2022-09-23 06:02:53
主题:回复:同期装置与变频软启动

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