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S120的最大输出频率与开关频率、电流环采样时间的关系  

2015-05-07 11:23:32|  分类: S120 |  标签: |举报 |字号 订阅

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最大输出频率决定了电机的最高转速。对于2极同步电机,50Hz输出频率下,对应电机3000rpm。500Hz输出频率下,对应电机30000rpm。

开关频率是IGBT通断频率,对于使用SPWM调制的变频器,开关频率即载波(三角波)频率。这个开关频率是变频器的一个参数,可以调整。S120的开关频率参数是P1800,预设了4kHz或1.25kHz,针对功率段的不同。开关频率越高,开关损耗越大,如果人工干预了P1800的值,比如P1800从4kHz提高到8kHz,那么降容使用。降容大小需要参考降容曲线。可以肯定的是,开关频率大于输出频率。我们需要将输出的每个(等效)正弦波斩成几十份,斩得越多,谐波就越小,开关损耗也越大,这是把双刃剑。

电流环采样周期,即电流PI控制器执行的周期,这也是一个可调参数。S120中是P115[0]。如果P115[0]=125us,即意味着每秒运算8000次。电流环的输出,即调节量,将用于调整SPWM的基波与载波,调节占空比。

最大输出频率、开关频率、电流环采样时间关系如下:

f Pulse,开关频率,P1800

T I,电流环周期,P115[0]

f Pulse  = n * (1 / T I )    where   n = ?, 1, 2, 3, …  .(applies to vector and V/f control modes)

f out max ≤ 1 / (8.3333 * T I ) . (applies only to vector control mode but not to V/f control mode)

f out max ≤ f Pulse / 12 . (applies to vector and V/f control modes)

在选型时,需要先确定需求,比如需要f out max = 1kHz最大输出频率,那么

f Pulse >= f out max * 12 = 12k Hz,

T I <= 1/(8.333*f out max) = 120us

先确定T I,小于120us的最近档位是62.5us,可以设置P115[0]=62.5us

再确定f Pluse,大于12k Hz的最近档位是16kHz,可以设置P1800=16kHz

最后要降容,

以S120 SMM Bookszie为例,降容图见样本,降容至30%使用。换言之,如果需要30KW,那么变频器要选100KW的了。

 以S120 SMM Chassis为例,降容表如下:

Table 5- 20  Derating factor of the output current as a function of the pulse frequency for devices with a rated pulse
frequency of 2 kHz
Order No.  Type rating  Output current 
at 2 kHz
Derating factor at the pulse frequency
6SL3320-...  [kW]  [A]2.5 kHz4 kHz5 kHz7.5 kHz8 kHz
1TE32-1AAx  110  210  95%  82%  74%  54%  50%
1TE32-6AAx  132  260  95%  83%  74%  54%  50%
1TE33-1AAx  160  310  97%  88%  78%  54%  50%
1TE33-8AAx  200  380  96%  87%  77%  54%  50%
1TE35-0AAx  250  490  94%  78%  71%  53%  50%
1TE41-4AS3  800  1330  95%  80%  --  --  --

参考上表,是无法选择出可用设备的。根本就没有16kHz这一列。Chassis装是无法输出1000Hz的。

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