德國力士樂REXROTH/力士樂變頻器的詳細資料：

：小曾（）

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德國力士樂REXROTH變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調速的目的，另外，德國力士樂REXROTH/力士樂變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，德國力士樂REXROTH變頻器也得到了非常廣泛的應用。
德國力士樂REXROTH變頻器功能作用：
德國力士樂REXROTH/力士樂變頻器變頻節(jié)能
德國力士樂REXROTH變頻器節(jié)能主要表現在風機、水泵的應用上。為了保證生產的可靠性，各種生產機械在設計配用動力驅動時，都留有一定的富余量。當德國力士樂REXROTH變頻器電機不能在滿負荷下運行時，除達到動力驅動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費。德國力士樂REXROTH變頻器風機、泵類等設備傳統的調速方法是通過調節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調節(jié)給風量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當使用變頻調速時，如果流量要求減小，通過降低泵或風機的轉速即可滿足要求。
電動機使用德國力士樂REXROTH變頻器的作用就是為了調速，并降低啟動電流。為了產生可變的電壓和頻率，該設備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC），這個過程叫整流。把直流電（DC）變換為交流電（AC）的裝置，其科學術語為“inverter”(逆變器)。一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源。對于逆變?yōu)轭l率可調、電壓可調的逆變器我們稱為德國力士樂REXROTH變頻器。德國力士樂REXROTH變頻器輸出的波形是模擬正弦波，主要是用在三相異步電動機調速用，又叫變頻調速器。對于主要用在儀器儀表的檢測設備中的波形要求較高的可變頻率逆變器，要對波形進行整理，可以輸出標準的正弦波，叫變頻電源。一般變頻電源是德國力士樂REXROTH變頻器價格的15--20倍。由于德國力士樂REXROTH變頻器設備中產生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”，故該產品本身就被命名為“inverter”，即：德國力士樂REXROTH變頻器。
變頻不是到處可以省電，有不少場合用變頻并不一定能省電。 作為電子電路，德國力士樂REXROTH變頻器本身也要耗電（約額定功率的3-5%）。一臺1.5匹的空調自身耗電算下來也有20-30W,相當于一盞長明燈. 德國力士樂REXROTH變頻器在工頻下運行，具有節(jié)電功能，是事實。但是他的前提條件是：
*、大功率并且為風機/泵類負載；
第二、裝置本身具有節(jié)電功能（軟件支持）；
這是體現節(jié)電效果的三個條件。除此之外，無所謂節(jié)不節(jié)電，沒有什么意義。如果不加前提條件的說德國力士樂REXROTH變頻器工頻運行節(jié)能，就是夸大或是商業(yè)炒作。知道了原委，你會巧妙的利用他為你服務。一定要注意使用場合和使用條件才好正確應用，否則就是盲從、輕信而“受騙上當”。
德國力士樂REXROTH變頻器功率因數補償節(jié)能
德國力士樂REXROTH變頻器無功功率不但增加線損和設備的發(fā)熱，更主要的是功率因數的降低導致電網有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當中，設備使用效率低下，浪費嚴重，使用變頻調速裝置后，由于德國力士樂REXROTH變頻器內部濾波電容的作用，從而減少了無功損耗，增加了電網的有功功率。
德國力士樂REXROTH變頻器軟啟動節(jié)能
1：德國力士樂REXROTH變頻器電機硬啟動對電網造成嚴重的沖擊，而且還會對電網容量要求過高，啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大，對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用德國力士樂REXROTH變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，zui大值也不超過額定電流，減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求，延長了設備和閥門的使用壽命。德國力士樂REXROTH變頻器節(jié)省了設備的維護費用。
2：從理論上講，德國力士樂REXROTH變頻器可以用在所有帶有電動機的機械設備中，電動機在啟動時，電流會比額定高5-6倍的，不但會影響電機的使用壽命而且消耗較多的電量.系統在設計時在電機選型上會留有一定的余量，德國力士樂REXROTH變頻器電機的速度是固定不變，但在實際使用過程中，有時要以較低或者較高的速度運行，因此進行變頻改造是非常有必要的。德國力士樂REXROTH變頻器可實現電機軟啟動、補償功率因素
德國力士樂REXROTH變頻器的基本組成
德國力士樂REXROTH變頻器通常分為4部分：整流單元、高容量電容、逆變器和控制器。
整流單元：將工作頻率固定的交流電轉換為直流電。
高容量電容：存儲轉換后的電能。
逆變器：由大功率開關晶體管陣列組成電子開關，將直流電轉化成不同頻率、寬度、幅度的方波。
控制器：按設定的程序工作，控制輸出方波的幅度與脈寬，使疊加為近似正弦波的交流電，驅動交流電動機。
德國力士樂REXROTH變頻器常見的頻率給定方式主要有：操作器鍵盤給定、接點信號給定、模擬信號給定、脈沖信號給定和通訊方式給定等。這些頻率給定方式各有優(yōu)缺點，須按照實際所需進行選擇設置
德國力士樂REXROTH變頻器的控制方式
低壓通用變頻輸出電壓為380～650V，輸出功率為0.75～400kW，工作頻率為0～400Hz，它的主電路都采用交—直—交電路。其控制方式經歷了以下四代。
德國力士樂REXROTH變頻器*代
1U/f=C的正弦脈寬調制(SPWM)控制方式：
德國力士樂REXROTH變頻器其特點是控制電路結構簡單、成本較低，機械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調速要求，已在產業(yè)的各個領域得到廣泛應用。德國力士樂REXROTH變頻器但是，這種控制方式在低頻時，由于輸出電壓較低，轉矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出zui大轉矩減小。德國力士樂REXROTH變頻器另外，其機械特性終究沒有直流電動機硬，動態(tài)轉矩能力和靜態(tài)調速性能都還不盡如人意，且系統性能不高、控制曲線會隨負載的變化而變化，轉矩響應慢、電機轉矩利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調速。
德國力士樂REXROTH變頻器第二代
電壓空間矢量(SVPWM)控制方式：
德國力士樂REXROTH變頻器它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機氣隙的理想圓形旋轉磁場軌跡為目的，一次生成三相調制波形，以內切多邊形逼近圓的方式進行控制的。德國力士樂REXROTH變頻器經實踐使用后又有所改進，即引入頻率補償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速時定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但德國力士樂REXROTH變頻器控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉矩的調節(jié)，所以系統性能沒有得到*。
德國力士樂REXROTH變頻器第三代
矢量控制(VC)方式：
德國力士樂REXROTH變頻器矢量控制變頻調速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相－二相變換，德國力士樂REXROTH變頻器等效成兩相靜止坐標系下的交流電流Ia1Ib1，再通過按轉子磁場定向旋轉變換，等效成同步旋轉坐標系下的直流電流Im1、It1(Im1相當于直流電動機的勵磁電流；It1相當于與轉矩成正比的電樞電流)，然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經過相應的坐標反變換，實現對異步電動機的控制。德國力士樂REXROTH變頻器其實質是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度，磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉矩和磁場兩個分量，經坐標變換，實現正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。德國力士樂REXROTH變頻器然而在實際應用中，由于轉子磁鏈難以準確觀測，系統特性受電動機參數的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉變換較復雜，使得實際的控制效果難以達到理想分析的結果。
德國力士樂REXROTH變頻器第四代
直接轉矩控制(DTC)方式：
1985年，德國魯爾大學的DePenbrock教授*提出了直接轉矩控制變頻技術。該技術在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統結構、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。德國力士樂REXROTH變頻器該技術已成功地應用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。 德國力士樂REXROTH變頻器直接轉矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型，控制電動機的磁鏈和轉矩。德國力士樂REXROTH變頻器它不需要將交流電動機等效為直流電動機，因而省去了矢量旋轉變換中的許多復雜計算；它不需要模仿直流電動機的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動機的數學模型。
矩陣式交—交控制方式：
VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。德國力士樂REXROTH變頻器其共同缺點是輸入功率因數低，諧波電流大，直流電路需要大的儲能電容，再生能量又不能反饋回電網，即不能進行四象限運行。為此，矩陣式交—交變頻應運而生。德國力士樂REXROTH變頻器由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價格貴的電解電容。德國力士樂REXROTH變頻器它能實現功率因數為l，輸入電流為正弦且能四象限運行，系統的功率密度大。該技術雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學者深入研究。其實質不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉矩直接作為被控制量來實現的。德國力士樂REXROTH變頻器的具體方法是：
1、控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，實現無速度傳感器方式；
2、自動識別(ID)依靠精確的電機數學模型，對電機參數自動識別；
3、算出實際值對應定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉矩、定子磁鏈、轉子速度進行實時控制；
4、實現Band—Band控制按磁鏈和轉矩的Band—Band控制產生PWM信號，對逆變器開關狀態(tài)進行控制。