'S e teicneòlas a th' ann an inneal-tionndaidh tricead a bu chòir a bhith air a mhaighstir nuair a thathar a' dèanamh obair dealain. 'S e dòigh chumanta ann an smachd dealain a th' ann an inneal-tionndaidh tricead a chleachdadh gus smachd a chumail air motair; feumaidh cuid dhiubh sgilean san chleachdadh cuideachd.
1. An toiseach, carson a chleachdas tu inneal-tionndaidh tricead gus motair a smachdachadh?
Tha am motair na luchd ionduchtach, a chuireas bacadh air atharrachadh an t-srutha agus a bheir gu buil atharrachadh mòr ann an sruth nuair a thòisicheas e.
'S e inneal smachd lùtha dealain a th' anns an inverter a bhios a' cleachdadh gnìomh on-off innealan leth-chonnsachaidh cumhachd gus solar cumhachd tricead gnìomhachais a thionndadh gu tricead eile. Tha e air a dhèanamh suas sa mhòr-chuid de dhà chuairt, is e aon am prìomh chuairt (modal ceartachaidh, comasair electrolytic agus modal inverter), agus am fear eile an chuairt smachd (bòrd solar cumhachd suidse, bòrd cuairt smachd).
Gus sruth tòiseachaidh a’ motair a lùghdachadh, gu h-àraidh am motair le cumhachd nas àirde, mar as motha a’ chumhachd, ’s ann as motha an sruth tòiseachaidh. Cuiridh cus sruth tòiseachaidh cuideam nas motha air an t-solar cumhachd agus an lìonra cuairteachaidh. Faodaidh an inneal-tionndaidh tricead an duilgheadas tòiseachaidh seo fhuasgladh agus leigeil leis a’ motair tòiseachadh gu rèidh gun cus sruth tòiseachaidh adhbhrachadh.
Is e gnìomh eile a tha an lùib inneal-tionndaidh tricead atharrachadh a dhèanamh air astar a’ motair. Ann am mòran chùisean, feumar smachd a chumail air astar a’ motair gus èifeachdas cinneasachaidh nas fheàrr fhaighinn, agus is e riaghladh astar an inneal-tionndaidh tricead a’ phrìomh thachartas aige a-riamh. Bidh an inneal-tionndaidh tricead a’ cumail smachd air astar a’ motair le bhith ag atharrachadh tricead an t-solair cumhachd.
2. Dè na dòighean smachd inverter a th’ ann?
Is iad seo na còig dòighean as cumanta a thathas a’ cleachdadh airson motaran smachd inverter:
A. Modh smachd Modúlachadh Leud Pulse Sinusoidal (SPWM)
Is e na feartan aige structar cuairt smachd sìmplidh, cosgais ìseal, cruas meacanaigeach math, agus faodaidh e coinneachadh ri riatanasan riaghlaidh astar rèidh tar-chuir coitcheann. Chaidh a chleachdadh gu farsaing ann an diofar raointean den ghnìomhachas.
Ach, aig triceadan ìosal, air sgàth bholtaids toraidh ìosal, tha buaidh mhòr aig tuiteam bholtaids strì an stator air an torque, a lùghdaicheas an torque toraidh as àirde.
A bharrachd air sin, chan eil na feartan meacanaigeach aige cho làidir ri feartan motaran DC, agus chan eil a chomas torque fiùghantach agus a choileanadh riaghlaidh astar statach riarachail. A bharrachd air sin, chan eil coileanadh an t-siostaim àrd, bidh lùb an smachd ag atharrachadh leis an luchd, tha freagairt an torque slaodach, chan eil ìre cleachdaidh torque a’ motair àrd, agus bidh an coileanadh a’ lùghdachadh aig astar ìosal air sgàth làthaireachd strì an stator agus buaidh sòn marbh an inverter, agus bidh an seasmhachd a’ crìonadh. Mar sin, tha daoine air sgrùdadh a dhèanamh air riaghladh astar tricead caochlaideach smachd vectar.
B. Modh Smachd Vector Fànais Bholtaids (SVPWM)
Tha e stèidhichte air buaidh ginealach iomlan cruth-tonn trì-ìrean, leis an amas a bhith a’ tighinn faisg air slighe-rathaid achaidh magnetach rothlach cruinn air leth freagarrach beàrn adhair a’ motair, a’ gineadh cruth-tonn modulachaidh trì-ìrean aig an aon àm, agus ga smachdachadh ann an dòigh poileagan sgrìobhte a tha a’ tighinn faisg air a’ chearcall.
Às dèidh a chleachdadh gu practaigeach, chaidh a leasachadh, is e sin, a’ toirt a-steach dìoladh tricead gus mearachd smachd astair a thoirt air falbh; a’ measadh meud an t-sruth tro fhios-air-ais gus buaidh strì an stator a thoirt air falbh aig astar ìosal; a’ dùnadh lùb bholtaids is sruth toraidh gus cruinneas agus seasmhachd fiùghantach a leasachadh. Ach, tha mòran cheanglaichean cuairte smachd ann, agus chan eil atharrachadh torque air a thoirt a-steach, agus mar sin chan eil coileanadh an t-siostaim air a leasachadh gu bunaiteach.
C. Modh smachd vectar (VC)
Is e am prìomh rud motair AC a dhèanamh co-ionann ri motair DC, agus smachd a chumail air an astar agus an raon magnetach gu neo-eisimeileach. Le bhith a’ cumail smachd air sruthadh an rotor, tha sruth an stator air a bhriseadh sìos gus na co-phàirtean torque agus raon magnetach fhaighinn, agus tha an cruth-atharrachadh co-òrdanachaidh air a chleachdadh gus smachd ortogonal no dì-cheangailte a choileanadh. Tha toirt a-steach an dòigh smachd vectar de chudromachd mhòr. Ach, ann an tagraidhean practaigeach, leis gu bheil e duilich sruthadh an rotor fhaicinn gu ceart, tha buaidh mhòr aig paramadairean a’ motair air feartan an t-siostaim, agus tha an cruth-atharrachadh rothlaidh vectar a thathar a’ cleachdadh sa phròiseas smachd motair DC co-ionann caran iom-fhillte, ga dhèanamh duilich don bhuaidh smachd fhèin an toradh anailis as fheàrr fhaighinn.
D. Modh Smachd Torc Dìreach (DTC)
Ann an 1985, mhol an t-Ollamh DePenbrock à Oilthigh Ruhr sa Ghearmailt teicneòlas tionndaidh tricead smachd torque dìreach airson a’ chiad uair. Tha an teicneòlas seo air fuasgladh fhaighinn air easbhaidhean an smachd vectar a chaidh ainmeachadh gu h-àrd sa mhòr-chuid, agus chaidh a leasachadh gu luath le beachdan smachd ùr-ghnàthach, structar siostaim goirid is soilleir, agus coileanadh fiùghantach is statach sàr-mhath.
An-dràsta, chaidh an teicneòlas seo a chur an sàs gu soirbheachail ann an tarraing tar-chuir AC àrd-chumhachd locomotaibhean dealain. Bidh smachd dìreach air torque a’ dèanamh anailis dhìreach air modail matamataigeach motaran AC ann an siostam co-òrdanachaidh stator agus a’ cumail smachd air an t-sruth magnetach agus torque a’ motair. Chan fheum e motaran AC a cho-ionannachadh ri motaran DC, agus mar sin a’ cur às do mhòran àireamhachadh iom-fhillte ann an cruth-atharrachadh rothlaidh vectar; chan fheum e smachd motaran DC aithris, agus chan fheum e modail matamataigeach motaran AC a dhèanamh nas sìmplidhe airson dì-cheangal.
E. Modh smachd maitrís AC-AC
Tha tionndadh tricead VVVF, tionndadh tricead smachd vectar, agus tionndadh tricead smachd torque dìreach uile nan seòrsaichean de thionndadh tricead AC-DC-AC. Is e na h-eas-bhuannachdan cumanta aca factar cumhachd cuir a-steach ìosal, sruth co-sheirmeach mòr, comasair stòraidh lùtha mòr a dh’ fheumar airson cuairt DC, agus chan urrainnear lùth ath-ghinealach a bhiadhadh air ais don ghriod cumhachd, is e sin, chan urrainn dha obrachadh ann an ceithir ceàrnagan.
Air an adhbhar seo, thàinig tionndadh tricead maitrís AC-AC gu bith. Leis gu bheil tionndadh tricead maitrís AC-AC a’ cur às don cheangal DC eadar-mheadhanach, bidh e a’ cur às don chomasair electrolytic mòr is daor. Faodaidh e factar cumhachd de 1 a choileanadh, sruth cuir a-steach sinusoidal agus faodaidh e obrachadh ann an ceithir ceàrnagan, agus tha dùmhlachd cumhachd àrd aig an t-siostam. Ged nach eil an teicneòlas seo aibidh fhathast, tha e fhathast a’ tàladh mòran sgoilearan gus rannsachadh domhainn a dhèanamh. Chan e a bhunait smachd neo-dhìreach a chumail air sruth, sruth magnetach agus meudan eile, ach torque a chleachdadh gu dìreach mar an tomhas fo smachd gus a choileanadh.
3. Ciamar a bhios inneal-tionndaidh tricead a’ cumail smachd air motair? Ciamar a tha an dà rud ceangailte ri chèile?
Tha uèirleadh an inverter gus smachd a chumail air a’ motair gu math sìmplidh, coltach ri uèirleadh an contactor, le trì prìomh loidhnichean cumhachd a’ dol a-steach agus an uairsin a’ dol a-mach chun motair, ach tha na roghainnean nas iom-fhillte, agus tha na dòighean air smachd a chumail air an inverter eadar-dhealaichte cuideachd.
An toiseach, airson crìoch an inverter, ged a tha mòran bhrandan agus diofar dhòighean uèiridh ann, chan eil crìochan uèiridh a’ mhòr-chuid de inverters mòran eadar-dhealaichte. San fharsaingeachd, tha iad air an roinn ann an cuir-a-steach suidse air adhart agus air ais, air an cleachdadh gus smachd a chumail air tòiseachadh air adhart agus air ais a’ motair. Bithear a’ cleachdadh crìochan fios-air-ais gus fios-air-ais a thoirt seachad air inbhe obrachaidh a’ motair,a’ gabhail a-steach tricead obrachaidh, astar, inbhe locht, msaa.
Airson smachd a chumail air suidheachadh astair, bidh cuid de luchd-tionndaidh tricead a’ cleachdadh potentiometers, cuid eile a’ cleachdadh putanan gu dìreach, agus tha iad uile air an smachdachadh tro uèirleadh corporra. Is e dòigh eile lìonra conaltraidh a chleachdadh. Tha mòran de luchd-tionndaidh tricead a-nis a’ toirt taic do smachd conaltraidh. Faodar an loidhne conaltraidh a chleachdadh gus smachd a chumail air tòiseachadh is stad, rothlachd air adhart is air ais, atharrachadh astair, msaa. a’ motair. Aig an aon àm, thèid fiosrachadh fios-air-ais a thar-chuir tro chonaltradh cuideachd.
4. Dè thachras do thorc toraidh motair nuair a dh’atharraicheas an astar rothlach (tricead) aige?
Tha an torque tòiseachaidh agus an torque as àirde nuair a thèid a stiùireadh le inneal-tionndaidh tricead nas lugha na nuair a thèid a stiùireadh gu dìreach le solar cumhachd.
Bidh buaidh mhòr aig a’ motair air tòiseachadh is luathachadh nuair a bhios e air a chumhachdachadh le solar cumhachd, ach bidh na buaidhean sin nas laige nuair a bhios e air a chumhachdachadh le inneal-tionndaidh tricead. Bidh tòiseachadh dìreach le solar cumhachd a’ gineadh sruth tòiseachaidh mòr. Nuair a thèid inneal-tionndaidh tricead a chleachdadh, bidh bholtadh toraidh agus tricead an inneal-tionndaidh tricead air an cur ris a’ motair mean air mhean, agus mar sin bidh sruth is buaidh tòiseachaidh a’ motair nas lugha. Mar as trice, bidh an torque a ghineas am motair a’ lùghdachadh mar a bhios an tricead a’ lùghdachadh (lùghdaichidh an astar). Thèid fìor dhàta an lughdachadh a mhìneachadh ann an cuid de leabhraichean-làimhe inneal-tionndaidh tricead.
Tha am motair àbhaisteach air a dhealbhadh agus air a dhèanamh airson bholtaids 50Hz, agus tha an torque ainmichte aige cuideachd air a thoirt seachad taobh a-staigh an raoin bholtaids seo. Mar sin, canar riaghladh astar torque seasmhach ri riaghladh astair fo an tricead ainmichte. (T=Te, P<=Pe)
Nuair a bhios tricead toraidh an inneal-tionndaidh tricead nas motha na 50Hz, bidh an torque a ghineas am motair a’ lùghdachadh ann an dàimh loidhneach a tha co-rèireach ris an tricead.
Nuair a bhios am motair ag obair aig tricead nas motha na 50Hz, feumar beachdachadh air meud luchd a’ motair gus casg a chuir air torque toraidh motair gu leòr.
Mar eisimpleir, tha an torque a ghineas am motair aig 100Hz air a lùghdachadh gu timcheall air 1/2 den torque a ghineas aig 50Hz.
Mar sin, canar riaghladh astar cumhachd seasmhach ri riaghladh astair os cionn na tricead ainmichte. (P=Ue*Ie).
5. Cleachdadh inneal-tionndaidh tricead os cionn 50Hz
Airson motair sònraichte, tha a bholtadh reataichte agus a shruth reataichte seasmhach.
Mar eisimpleir, ma tha luachan ainmichte an inverter agus a’ motair le chèile: 15kW/380V/30A, faodaidh am motair obrachadh os cionn 50Hz.
Nuair a tha an astar 50Hz, tha bholtaids toraidh an inverter 380V agus an sruth 30A. Aig an àm seo, ma thèid tricead an toraidh àrdachadh gu 60Hz, chan urrainn don bholtaids toraidh is sruth as àirde an inverter a bhith ach 380V/30A. Gu follaiseach, chan eil atharrachadh air cumhachd an toraidh, agus mar sin canar riaghladh astar cumhachd seasmhach ris.
Cò ris a tha an torque coltach aig an àm seo?
Leis gu bheil P=wT(w; astar ceàrnach, T: torque), leis gu bheil P fhathast gun atharrachadh agus gu bheil w ag àrdachadh, lùghdaichidh an torque a rèir sin.
’S urrainn dhuinn sùil a thoirt air bho cheàrn eile cuideachd:
Is e bholtaids stator a’ motair U=E+I*R (is e I an sruth, is e R an aghaidh dealain, agus is e E an comas brosnaichte).
Chithear nuair nach eil U agus I ag atharrachadh, nach eil E ag atharrachadh nas motha.
Agus E=k*f*X (k: seasmhach; f: tricead; X: sruthadh magnetach), agus mar sin nuair a dh’atharraicheas f bho 50–>60Hz, lùghdaichidh X a rèir sin.
Airson a’ motair, T=K*I*X (K: seasmhach; I: sruth; X: sruthadh magnetach), agus mar sin lùghdaichidh an torque T mar a lùghdaicheas an sruthadh magnetach X.
Aig an aon àm, nuair a tha e nas lugha na 50Hz, leis gu bheil I*R glè bheag, nuair nach atharraich U/f=E/f, tha an sruth magnetach (X) seasmhach. Tha an torque T co-rèireach ris an t-sruth. Sin as coireach gu bheil comas cus-shruth an inverter mar as trice air a chleachdadh gus a chomas cus-shruth (torque) a mhìneachadh, agus canar riaghladh astar torque seasmhach ris (chan eil atharrachadh air an t-sruth reataichte -> chan eil atharrachadh air an torque as àirde).
Co-dhùnadh: Nuair a dh’èireas tricead toraidh an inverter bho os cionn 50Hz, lùghdaichidh torque toraidh a’ motair.
6. Factaran eile co-cheangailte ri torque toraidh
Bidh comas gineadh teas agus comas sgaoileadh teas a’ dearbhadh comas sruth toraidh an inverter, agus mar sin a’ toirt buaidh air comas torque toraidh an inverter.
1. Tricead giùlain: Mar as trice, is e an sruth reataichte a tha air a chomharrachadh air an inneal-tionndaidh an luach a dh’ fhaodas dèanamh cinnteach à toradh leantainneach aig an tricead giùlain as àirde agus an teòthachd àrainneachdail as àirde. Cha bhith lughdachadh tricead a’ giùlain a’ toirt buaidh air sruth a’ motair. Ach, thèid gineadh teas nan co-phàirtean a lùghdachadh.
2. Teòthachd àrainneachdail: Dìreach mar luach gnàthach dìon an inverter, cha tèid àrdachadh nuair a lorgar gu bheil an teòthachd àrainneachdail ìosal gu leòr.
3. Àirde: Bidh buaidh aig àrdachadh ann an àirde air sgaoileadh teas agus coileanadh insulation. San fharsaingeachd, faodar dearmad a dhèanamh air fo 1000m, agus faodar an comas a lùghdachadh 5% airson gach 1000 meatair os a chionn.
7. Dè an tricead iomchaidh airson inneal-tionndaidh tricead gus motair a smachdachadh?
Anns a’ gheàrr-chunntas gu h-àrd, tha sinn air ionnsachadh carson a thathas a’ cleachdadh an inverter gus smachd a chumail air a’ motair, agus cuideachd air tuigsinn mar a bhios an inverter a’ cumail smachd air a’ motair. Bidh an inverter a’ cumail smachd air a’ motair, agus faodar geàrr-chunntas a dhèanamh air seo mar a leanas:
An toiseach, bidh an inneal-tionndaidh a’ cumail smachd air bholtaids tòiseachaidh agus tricead a’ motair gus tòiseachadh rèidh agus stad rèidh a choileanadh;
San dàrna àite, thathas a’ cleachdadh an inverter gus astar a’ motair atharrachadh, agus thathas ag atharrachadh astar a’ motair le bhith ag atharrachadh an tricead.
Motair magnet maireannach Anhui MingtengTha na toraidhean fo smachd an inneal-tionndaidh. Taobh a-staigh raon luchdan 25%-120%, tha èifeachdas nas àirde agus raon obrachaidh nas fharsainge aca na motaran neo-shioncronach den aon shònrachadh, agus tha buaidhean mòra sàbhalaidh lùtha aca.
Taghaidh ar teicneòlaichean proifeasanta inneal-tionndaidh nas freagarraiche a rèir nan suidheachaidhean obrach sònraichte agus feumalachdan luchd-ceannach gus smachd nas fheàrr fhaighinn air a’ motair agus coileanadh a’ motair a mheudachadh. A bharrachd air an sin, faodaidh an roinn seirbheis theicnigeach againn luchd-ceannach a stiùireadh air astar gus an inneal-tionndaidh a stàladh agus a dhì-bhugachadh, agus seirbheis leantainneach is iomlan a thoirt gu buil ro agus às deidh reic.
Dlighe-sgrìobhaidh: Tha an t-artaigil seo na ath-chlò-bhualadh den àireamh phoblach WeChat “Trèanadh Teicnigeach”, an ceangal tùsail https://mp.weixin.qq.com/s/eLgSvyLFTtslLF-m6wXMtA
Chan eil an t-artaigil seo a’ riochdachadh beachdan na companaidh againn. Ma tha beachdan no seallaidhean eadar-dhealaichte agad, cuir ceart sinn!
Àm puist: Sultain-09-2024