Leverandører av energitilbakemeldingsenheter minner deg om at på grunn av de komplekse egenskapene til elektrisk kraftoverføring, opererer elektriske motorer ofte i både forover- og bakoverretning, ofte i en tilstand med overbelastningsdrift og kontinuerlig veksling mellom elektrisk drift og bremsing. Sikkerhet og pålitelighet er også avgjørende. Frekvensomformingsteknologien til vekselstrømsmotorer har blitt stadig mer sofistikert, og bruken av frekvensomformere for regulering av asynkrone vekselstrømsmotorer har blitt den viktigste energisparende teknologien for regulering av motorhastighet.
Kommunikasjonshastighetsregulering har utviklet seg fra hastighetsregulering av statorspenning, regulering av seriepolhastighet med viklede rotorer, regulering av elektromagnetisk glidekobling på 1970-tallet til regulering av variabel frekvenshastighet på 1980-tallet, og ulike teknologier har nådd det praktiske stadiet. Med økende pålitelighet og lavere pris på regulering av vekselstrømshastighet, har det blitt en uunngåelig trend å erstatte regulering av likestrømshastighet.
1. Frekvensomformer og energisparing
When regulating speed below the fundamental frequency of asynchronous motors, a control method with constant voltage frequency ratio and stator voltage drop compensation is usually adopted; If the speed is adjusted above the fundamental frequency, the control method of constant voltage and variable frequency is usually adopted. By combining the above two situations, the variable voltage and variable frequency speed control characteristics of asynchronous motors can be obtained. Corresponding to the DIT algorithm, according to the principle of symmetry, if x (n) is decomposed into two groups in the time domain, then in the frequency domain, X (k) will form odd even sampling groups, forming another commonly used FFT structure called the frequency-domain sampling FFT (DIF-FFT) algorithm. As it was first proposed by Sande and Turky, it is also commonly known as the Sande Turky algorithm.
The braking circuit in a universal frequency converter is designed to meet the braking needs of asynchronous motors. In the variable frequency drive system, in order to slow down and stop the asynchronous motor, the method of gradually reducing the output frequency of the universal frequency converter can be used to reduce the synchronous speed of the asynchronous motor, thereby achieving the purpose of slowing down the motor. During the deceleration process of the asynchronous motor, due to the synchronous speed being lower than the actual speed of the asynchronous motor, the phase of the rotor current will be reversed, causing the asynchronous motor to generate braking torque, that is, in a regenerative braking state. For large and medium capacity universal frequency converters, in order to save energy, a power regeneration unit is generally used to feed back the above energy to the power supply. For small capacity universal frequency converters, a braking circuit is usually used to consume the energy feedback from the asynchronous motor in the braking circuit. In engineering, the treatment of regenerative braking energy generally includes methods such as storage, feedback to the power grid, and resistance discharge, depending on the capacity and application scenarios of general frequency converters.
2. Application of Variable Frequency Speed Control Technology in Electrical Automation Control
2.1. Characteristics of Variable Frequency Speed Control
All Cyclone II devices use 300mm wafers and are manufactured based on TSMC 90nm, low-K processes to ensure high speed and low cost. Due to the use of minimized silicon regions, the Cyclone II series devices can support complex digital systems with only one chip, at a cost equivalent to a dedicated integrated circuit. High performance universal frequency converters have several hardware structures to meet different engineering needs: independent frequency converters, common DC bus frequency converters, and frequency converters with energy feedback units. Independent frequency converter is a type of frequency converter that places the rectifier unit and inverter unit in a single casing. It is currently the most widely used frequency converter and generally only drives one electric motor, used for general industrial loads. The configuration method used is a combination of JTAG and AS, so the configuration circuit must meet both AS and JTAG configuration requirements. The configuration chip adopts EPCS1. According to the specific connection method and pin characteristics of the configuration method mentioned above. When driving loads such as elevators, lifts, and reversible rolling mills with high-performance universal frequency converters, four quadrant operation is required, so an energy feedback unit must be configured. The function of the energy feedback unit is to feed back the regenerative energy generated during the braking of the electric motor to the power grid.
2.2. Application of Variable Frequency Speed Control Technology in Industrial Electrical Automation Control
(1) Adaptive motor model unit. The function of the adaptive motor model unit is to automatically identify the basic parameters of the motor by detecting the voltage and current input to the motor. This motor model is a key unit of direct torque control. For most industrial applications, if the speed control accuracy is greater than 0.5%, closed-loop speed feedback can be used.
(2) Torque comparator and magnetic flux comparator. The function of this type of comparator is to compare the feedback value with its reference value every 20ms, and output the state of torque or magnetic field by using a two-point hysteresis regulator.
(3) Pulsoptimaliseringsvelger. Vi valgte Cyclone II EP2C5Q208C8-brikken til å behandle informasjon, og deretter designet vi FPGA-implementeringen av signalkilden for OFDM-modulering. Vi skrev en krets bestående av fem moduler, som hovedsakelig implementerer konstellasjonskartlegging FFT. Vi setter inn syklisk prefiks, buffermodul og D/A-funksjoner. En OFDM-signalkilde ble designet, og funksjonene til hver modul ble simulert og verifisert. Til slutt ble OFDM-signalkilden fullført, inkludert programvaresimulering og FPGA-maskinvareverifisering. På grunn av den betydelige variasjonen i kapasiteten til elektrolyttiske kondensatorer, vil de oppleve ulik spenning. Derfor er en spenningsutjevningsmotstand med lik motstandsverdi koblet parallelt med hver kondensator for å eliminere påvirkningen av variasjon. For å forhindre at ladestrømmen (støtstrømmen) som flyter gjennom kondensatoren brenner ut likeretterkretsen og forårsaker andre påvirkninger når strømmen slås på, er det også lagt til tiltak for å undertrykke støtstrømmen i lagringskretsen.
Energisparing og reduksjon av forbruk er viktige virkemidler for å redusere produksjonskostnader, og kostnadsreduksjon er et effektivt middel for å forbedre produktets konkurranseevne. I tillegg til å legge til disse funksjonelle modulene, er det også nødvendig å kontinuerlig optimalisere det ferdige designet under designprosessen, forbedre ytelsen ytterligere og spare ressurser, for å oppnå hele systemet i én FPGA-brikke, oppnå betydelige energisparende effekter og forbedre prosessforholdene.