电机控制系列模块解析(25)—— 过压抑制与欠压抑制

一、概念解析

变频器作为一种重要的电机驱动装置,其内置的保护功能对于确保系统安全、稳定运行至关重要。以下是关于变频器过压抑制、欠压抑制(晃电抑制)、发电功率限制、电动功率限制等保护功能的详细说明:

过压抑制


过压抑制是指变频器内部设置的机制,用以防止直流母线电压过高,从而保护变频器内部元件(如IGBT、电容器等)免受损害。常见措施如下:


- 过压检测:通过实时监测直流母线电压,一旦超过预设阈值,触发过压保护动作。


- 制动单元:在电机处于发电状态(如减速、下坡、被外部动力源拖动)时,通过接入制动单元和制动电阻,将反馈到直流母线的能量迅速消耗掉,防止电压上升。


- 电压控制:在变频器降速过程中,如果检测到过压趋势,自动延长降速时间,待直流母线电压恢复正常后再继续降速。即通过优化变频器的控制算法,如调整PWM占空比、降低输出频率等,动态调节电机电流和电压,防止过压发生。如下图所示一般附加专门的母线电压环路控制在V/F或矢量控制等控制策略中,主动调节电机的输出频率或发电转矩,来抑制母线电压的继续上升。注意此方法在一些应用场合可替代制动单元。

晃电抑制


欠压抑制,特别是针对电网瞬时电压跌落(晃电)的情况,旨在保护变频器在电源电压暂时降低时不发生误动作或损坏,并尽可能维持系统正常运行。常见措施如下:


- 欠压检测:实时监控输入交流电源电压,当电压低于设定阈值时,启动欠压保护。

- 电压控制:如上图所示一般附加专门的母线电压环路控制在V/F或矢量控制等控制策略中,主动调节电机的输出频率或发电转矩,在即将欠压的区域范围内令电机发电运行,使母线电压尽可能维持在欠压点以上的范围内,从而在最大程度上保证在电网电压瞬时跌落的过程中电机不会停机,在电网完全停止供电时,也能保证电机持续一定的时间来安全软停机。

典型应用

(1)以磁悬浮电机为例,晃电抑制或者欠压抑制保护措施对磁悬浮电机至关重要。

在磁悬浮系统中,悬浮控制装置和电机控制装置若共享同一母线电压,当遇到电网突然断电的情况时,维持系统稳定性和保护关键部件(如转子)免受损害变得尤为重要。以下是一些可能采取的措施来应对这种情况:

1. 能量回收与再利用系统(纯软件实现)
紧急制动与能量回馈:在电网断电瞬间,电机可以迅速转换成发电机模式,利用转子的惯性动能发电,并尝试通过能量回馈线路将这部分能量送回母线,进而还可以送回电网(如果电网允许)或储存在超级电容、电池等储能设备中。这样不仅可以减速,还能为悬浮控制装置提供必要能源支持。

2. 优先保障悬浮控制装置供电(需要附加硬件)
电源管理策略:设计一套智能的电源管理策略,确保在紧急情况下,优先为悬浮控制装置供电。这可能涉及快速切换机制,从主电网迅速切换到备用电源(如UPS、电池组),确保悬浮力不会立即消失,从而让转子缓慢降落。

3. 悬浮与驱动系统的解耦(需要附加硬件)
控制系统的灵活配置:如果技术上可行,设计时可考虑在物理或逻辑上部分解耦悬浮控制系统与电机驱动系统,使得在电机失去动力来源时,悬浮系统仍能依靠独立的能源维持一段时间的运作,为转子安全降落争取宝贵时间。

4. 软着陆机制(需要附加硬件)
被动磁悬浮辅助:设计转子和轨道间的被动磁悬浮辅助机制,即便主动控制失效,也能通过永久磁铁或其他被动机制提供一定的悬浮力,减少摩擦,帮助转子平稳降落。

5. 故障预测与预防
提前预警系统:通过监测电网稳定性及电机运行状态,提前预测可能的断电风险,并及时启动预防措施,如提前减速、增加悬浮力等,以减轻断电带来的冲击。

综上所述,确保在电网断电时,磁悬浮电机不仅能有效减速,而且悬浮控制装置能持续工作,需要综合运用先进的能量管理技术、智能控制策略及系统设计优化,以最大程度保护设备安全。

(2)在纺织行业等对连续生产过程稳定性和产品完整性要求较高的领域。

确保电网掉电时所有变频器能够同步停车,避免因非同步停机造成的机械撞击、布料损坏等问题至关重要。除了备用电源切换方案,变频器配置有能量回馈功能,在检测到电网异常跌落时,可以进行欠压抑制快速消耗掉电机因惯性转动产生的能量,同时通过通讯网络同步各变频器的制动策略(或者欠压抑制策略),避免因能量释放不均导致的机械冲击。该策略可以在电网掉电时有效保护纺织设备和产品,避免因非同步停车导致的损害,保障生产的连续性和产品质量。

发电功率限制


发电功率限制是指对电机在发电状态(如减速制动、下坡运行)下反馈到变频器直流母线的电能进行限制,防止因反馈功率过大导致过压或其他故障。常见措施如下:


功率检测:监测电机运行状态,计算其发电功率。


制动单元:当发电功率超过预设值时,自动调整或启用制动单元,增加能量消耗途径。


功率控制:通过附加功率环路来主动调节电机的输出频率或发电转矩。

电动功率限制


电动功率限制是指对变频器向电机提供的最大电能输出进行限制,防止因电机过载、电网容量限制等原因导致的设备损坏或电网故障。常见措施如下:

电流限制:限制电流间接限制电动功率。电流超预设值,降低输出电压或频率,防止过载。

负载管理:根据实际负载需求和电网状况,动态调整变频器输出功率,确保不超设定限制。

通信接口:通过与上级控制系统通信,接受外部功率限制指令,实现远程控制和优化调度。

功率控制:通过附加功率环路来主动调节电机的输出频率或电动转矩。

总结来说,变频器的过压抑制、欠压抑制、发电功率限制、电动功率限制等功能共同构成了其全面的电压与功率保护体系,旨在确保变频器在各种工况下安全、稳定、高效地运行,同时保护电机及整个电力系统不受损害。

三、附录:过流抑制

常用于V/F控制当中,因为直接转矩控制与矢量控制均已对电机电流进行了限幅约束。

过流保护:通过内置电流检测电路(如霍尔电流传感器、互感器等),实时监测变频器输出端的电机电流。当检测到电流值超过预设阈值时,触发过流保护动作。

过流抑制:变频器内部控制器在检测到即将过流的信号后,立即采取行动,如降低输出电压、减小输出频率、调整PWM占空比等,迅速降低电流。

过载保护:根据电机额定电流和允许的过载能力,设置不同级别的过载保护阈值和响应时间。当电流超过一级阈值时,发出警告;超过二级阈值时,执行保护动作。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/pingmian/18436.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Android Audio基础——缓冲区大小获取(十三)

前面使用 AudioTrack 播放音频数据,在创建 AudioTrack 时其中有一个是缓冲区大小的参数,通过 AudioTrack.getMinBufferSize() 获取最小缓冲区。这一节我们就来分析下缓冲区大小参数的作用。 一、最小缓冲区 最小缓冲区是声音能正常播放的最低保障。如果数据缓冲区分配得过小…

C语言期末习题之二维数组转置

1.题目 写一个函数,使得给定的44的二维数组x[4][4]转置,即进行列互换。 2.思路 这个题可以使用两层循环来遍历给定的二维数组,然后将每一列的元素与对应行的元素进行交换,从而实现转置操作。具体思路如下: 1. 使用两层…

c++【入门】你多大了

时间限制 : 1 秒 内存限制 : 128 MB 一天玩仔跑来问周周你多大了,周周告诉他自己 1010 岁了,玩仔又说自己也是,你听到了这个对话,想用程序显示出两个人的对话内容,现在就来试一试吧。 输入 无 输出 输出三行&…

今日早报 每日精选15条新闻简报 每天一分钟 知晓天下事 5月29日,星期三

每天一分钟,知晓天下事! 2024年5月29日 星期三 农历四月廿二 1、 首个未成年人游戏退费标准发布:监护人与网游服务提供者将按错担责。 2、 六部门联合印发通知:鼓励加快高清超高清电视机等普及、更新。 3、 神舟十八号航天员乘…

【图像识别的革命:卷积神经网络(CNN)的原理与应用】

文章目录 前言卷积神经网络的基础构建一个简单的CNN模型分析代码结论 前言 在深度学习的众多成就中,卷积神经网络(CNN)在图像识别领域的突破尤为显著。CNN通过其独特的结构和算法,能够自动从图像中提取特征,极大地提高…

AI播客下载:Acquired podcast每个公司都有一个故事

"Acquired Podcast" 是一档专注于深度解析科技行业和企业发展历程的播客节目,由Ben Gilbert和David Rosenthal主持。其口号是:Every company has a story.《Acquired》每一集都围绕一个特定的主题或公司进行讨论。它以独特的视角和深入的分析&…

vue组件通讯vuex状态管理例子

Vuex 是 Vue.js 的状态管理模式和库。它采用集中式存储管理应用的所有组件的状态,并以相应的规则保证状态以一种可预测的方式发生变化。以下是一个简单的 Vuex 状态管理例子,展示如何在 Vue 组件中使用 Vuex 进行通讯。 首先,我们需要安装并…

Rohm公司参展欧洲PCI盛会

​德国历史悠久的文化名城纽伦堡,即将迎来一场科技盛宴——欧洲PCI展览会。在这个为期三天的盛会中(6月11日至13日),Rohm公司将以璀璨之姿,特别聚焦宽带隙(WBG)设备的璀璨光芒。 此次&#xff0…

气密检测中泄漏率的质量流量与体积流量的转换

对于R-134a等制冷剂,泄漏率通常表示为质量流量(每年的逸出质量)而不是体积流量(特定时间段内给定压力下的逸出质量)。因此,通过制冷剂的年泄漏量来定义泄漏级别,常用的单位为g/a。以某款车型为例…

嵌入式linux系统中NFS文件系统挂载详细实现

大家好,今天主要给大家分享一下,如何利用linux系统实现NFS文件系统挂载的方式与实现。 第一:linux-NFS挂载的目的 1、掌握 Ubuntu 系统 NFS 文件共享服务的安装及配置 2. 掌握嵌入式 Linux 系统通过 NFS 共享服务和 X86 宿主机进行数据共享,文件共享的方法。 …

多线程-线程池

为什么要使用线程池 在Java中使用线程池的主要原因有以下几点: 提高性能:使用线程池可以减少线程的创建和销毁过程的开销。线程的创建和销毁是比较昂贵的操作,如果每次需要执行任务时都创建一个新线程,会造成系统资源的浪费。而线…

sysbench安装(在线离线)

简介 sysbench是一个多线程基准测试工具,它支持硬件(CPU、内存、I/O)、数据库基准压测等2种测试手段,用于评估系统的基本性能。本篇文章主要介绍sysbench在线和离线2种安装方法,并将离线编译时发生的异常记录到FAQ&…

Filebeat进阶指南:核心架构与功能组件的深度剖析

🐇明明跟你说过:个人主页 🏅个人专栏:《洞察之眼:ELK监控与可视化》🏅 🔖行路有良友,便是天堂🔖 目录 一、引言 1、什么是ELK 2、FileBeat在ELK中的角色 二、Fil…

触摸屏是输入设备还是输出设备?

从功能上讲,触摸屏理应属于输入设备,之所以有很多用户会误会它是输出设备,是因为将其与“触摸显示屏”搞混了,以手机屏幕为例,它并不是单层屏幕,而是有多个不同功能和作用组成的集成屏,这类带有…

c++大作业 调整字幕的时间

作业及其需求 有时候人们能够下载一些感兴趣的视频但是发现并没有字幕,到字幕网站上查找到字幕文件,但是发现时间进度上不能完美配合,一个视频数据的例子来源于链接: BBC.巴塔哥尼亚:地球秘密乐园 https://www.aliyundrive.com/s/LmF2sgrQzMu/folder/612af030c6fa4bf4b7c…

HCIP的学习(24)

第七章,VLAN—虚拟局域网 ​ 通过在交换机上部署VLAN技术,将一个规模较大的广播域在逻辑上划分成若干个不同的、规模较小的广播域。 ​ IEEE 802.1Q标准----虚拟桥接局域网标准----Dot1Q标准 标签协议标识符:0x8011(代表数据帧是8…

前端 JS 经典:浏览器中 ESModule 的工作原理

前言&#xff1a;在开发中&#xff0c;我们经常写出如下代码。这就是 ES 模块化。那浏览器是如何运行的&#xff0c;它的运作机制到底是怎么样的呢。 在 index.html 导入 main.js <script src"./main.js" type"module"></script> 在 main.j…

广西教育杂志社与广西教育编辑部

【广西教育】期刊咨询电话&#xff1a;18366155179 咨询电话&#xff1a;18366155179编辑部----论文投稿---【广西教育】杂志编辑部--期刊发表---【广西教育】编辑期刊出刊--【广西教育】在线咨询---编辑QQ&#xff1a;1529962369 【广西教育】----在线投稿QQ&#xff1a;26480…

【文献阅读】移动边缘计算中基于CNN模型分割的计算适配和负载均衡研究_黄煜

论文原链接&#xff1a;移动边缘计算中基于CNN模型分割的计算适配和负载均衡研究 缩写词 MEC&#xff1a;移动边缘计算&#xff1b; CNN&#xff1a;卷积神经网络&#xff1b; QoE&#xff1a;体验质量&#xff1b; LB&#xff1a;负载均衡&#xff1b; ITM&#xff1a;反变换…

DM8启动报错:全局参数非法

问题描述 开发让把数据库启动下&#xff0c;启动后输入如下报错&#xff1a; 字面意思的报错就是参数非法&#xff0c;推测是有人改参数没改对&#xff0c;可是和开发沟通没人改参数。 --查看进程 [roottopnet31 ~]# ps -ef | grep dmserver dmdba 34732 1 1 5月27 …