變轉矩和恒轉矩矢量控制和VF控制的區別_第1頁
變轉矩和恒轉矩矢量控制和VF控制的區別_第2頁
變轉矩和恒轉矩矢量控制和VF控制的區別_第3頁
變轉矩和恒轉矩矢量控制和VF控制的區別_第4頁
變轉矩和恒轉矩矢量控制和VF控制的區別_第5頁
已閱讀5頁,還剩6頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】簡單舉例 變轉矩就是負載轉矩隨增大電機轉速而增大,如風機水泵 恒轉矩就是負載轉矩不隨電機轉速增大而增大,如皮帶運輸機提升機等 機械負載VF控制就是變頻器輸出頻率與輸出電壓比值為恒定值或正比例50HZ時輸 出電壓為380V,25HZ時輸出電壓為190V即恒磁通控制矢量控制,把輸出電流分勵磁和轉矩電流并分別控制矢量控制時的速度控制(ASR)通過操作轉矩指令,使得速度指令和速度 檢出值(PG的反饋或速度推定值)的偏差值為0。帶PG的Vf 控制時的速度控制通過操作輸出頻率,使得速度指令和速 度檢出值(PG的反饋

2、或速度推定值)的偏差值為0。一、V/F控制方式變頻器采用V/F控制方式時,對電機參數依賴不大,一般強調“空載電 流”的大小。由于我們采用矢量化的V/F控制方式,故做電機參數靜止 自整定還是有必要的。不同功率段的變頻器,自學習后的空載電流占額 定電流大小百分比也是不同的。一般有如下百分比數據:5.5kW15 kW,空載電流P9.05的值為30%50%的 電機額定電流;3.7 kW及以下的,空載電流P9.05的值為50%左右的電 機額定電流;特殊情況時,0.4 kW、0.75 kW、1.5 kW,空載電流P9.05 的值為70%80%的電機額定電流;有的0.75 kW功率段,參數自整定后空 載電流

3、為電機額定電流的90%。空載電流很大,勵磁也越大。 何為矢量化的V/F控制方式,就是在V/F控制時也將輸入電流量進行解耦控制,使控制更加精確。變頻器輸出電流包括兩個值:空載電流和力矩電流,輸出電流 I 的值為 空栽電流Im和力矩電流It平方和后開2次方。故空載電流是影響變頻 器輸出電流的主要因素之一。V/F控制時輸出電壓與運行頻率之比為一定值:即U/F二K (K為常數),P0.12二最大輸出電壓U, P0.15二基頻F。上圖中有個公式,描述轉矩、轉速、功率之間的關系。變頻器在基頻以 下運行時,隨著速度增快,可以輸出恒定的轉矩,速度增大不會影響轉 矩的輸出;變頻器在基頻以上運行時,只能保證輸出額

4、定的功率,隨著 轉速增大,變頻器不能很好的輸出足夠大的力;有時候變頻器速度更 快,高速運行時,處于弱磁區,我們必須設置相應的參數,以便讓變頻 器適應弱磁環境。速度與出力,高速或者低速時,兩者不可兼得,這里有個數據概念:調 速范圍,指滿足額定轉矩出力的最低頻率與最高頻率的比值。以前一般 的VF控制方式調試范圍為1: 201: 40,我司產品V/F控制調速范圍可 以達到 1:100,能夠滿足更多范圍的行業應用。在開環矢量時可以達到 1:200,閉環矢量時達到 1:1000,接近伺服的性能。變頻器 V/F 控制系統運行時,有兩種方式進行轉矩的提升:1、自動轉矩提升:必須在P0.16=0且P4.00=

5、0時,自動轉矩提升才有效。其作用為:變頻 器 V/F 控制低頻運行時,提高輸出電壓,抵消定子壓降以產生足夠的轉 矩,保證電機正常運行。自動轉矩提升與變頻器設置“空載電流”和靜 止學習的“定子電阻”有關系,變頻器必須作電機參數靜止自整定,才 能更好的控制電機運行。變頻器作自動轉矩提升控制電機時,見上圖所 示輸出電壓和頻率的線性關系,運行中因為負載變化對電壓輸出作適當 的增減,由于響應時間的快慢,所以會出現出力不穩定因素。2、手動轉矩提升設置P0.16為某一數值時,或者設置P4.00為非零時,手動轉矩提升才 有效。手動轉矩提升只與變頻器設置“空載電流”有關系,受電機其他 參數設置影響較小。如下圖所

6、示,為手動轉矩提升曲線圖。變頻器輸出 作手動轉矩提升,其轉矩出力在原來基礎上成線性增加,所以出力穩 定,不受負載變化的影響,出力穩定。但是轉矩提升不益太大,轉矩提 升的幅度應根據負載情況適當設定,提升過多,在啟動過程中將產生較 大的電流沖擊。自動轉矩提升只能滿足一拖一的輸出情況,當涉及一臺變頻器拖動多臺電機時,V/F控制時必須采用手動轉矩提升,即設置P0.16為非0值。V/F 控制時的有關性能參數調試:PA.02為V/F控制轉差補償增益,設置此參數時,可以參考電機額定轉速P9.02 來設定參數。該功能有助于變頻器在負載波動及重載情況下保持電 機轉速恒定,即補償由于負載波動而導致的電機轉速增減,

7、但是由于補 償本身的響應時間問題,導致系統出現不穩定因素增多,在系統波動較 大的情況下,此功能碼設置為 0 有一定效果。PA.04、PA.05為電流限定功能,由于瞬時負載過大而導致系統沒法正常 運行,可以適當增大PA.05限定值。V/F控制涉及到以上注意要點和關鍵功能碼。二、矢量控制方式 變頻器作矢量控制時,對電機參數的依賴很大,所以必須對電機作旋轉 自整定,參數自整定前,必須設置正確的電機機型參數,完全脫開電機 負載。Pd.Ol、Pd.02、Pd.03、Pd.04、Pd.05、Pd.15、Pd.16 參數說明:下圖所示為速度環比例增益與積分時間、電流環比例系數與積分系數調節。Pd.01 Pd

8、.05為速度環比例增益與積分時間調節參數,設置 Pd.05=5HZ,當電機運行頻率大于5HZ的時候,Pd.O1、Pd.02調節參數起 作用;當電機運行頻率小于5HZ的時候,Pd.03、Pd.04調節參數起作 用。運行參數輸出T與比例增益P成正比,與積分時間I成反比,所以 Pd.01 Pd.04四組參數,P設置越大,I設置越小,那么T就越大,變頻 器控制電機動態響應就越快,此時速度環輸入頻率與反饋頻率一旦有頻 率差,系統就響應迅速。但是響應太快了會導致電機出現震蕩非常厲 害。舉例:某現場,Pd.01和Pd.03為出廠值2或3,此兩參數設置在5HZ 上 下時的比例增益P。開始調試,進行參數自學習,

9、作矢量控制,設置 P0.03=4,點運行,此時電機震動非常厲害,電流很大,運行根本不正 常。后來設置Pd.01=1和Pd.03=1,然后再運行電機,運行很穩定,無任 何異常情況。這里我們讓動態響應變慢了,那么系統響應慢些了,頻率 及電流輸出就穩定些了。但是調試基本原則是,“在系統無震蕩的前提 下”,響應越快越好,也就是Pd.Ol和Pd.03越大,Pd.02和Pd.04越 小,響應就越快,越好。因為實時跟蹤反饋的速度,然后作出頻率及電 流、轉矩輸出調整,這是開環矢量型變頻器控制出力穩定性的基本要 求。一般小功率的變頻器帶電機場合,需要適當減小Pd.01和Pd.03,增大Pd.02和Pd.04,這

10、樣更能適應現場的調試工作,當然是根據具體情況來 調節數據,不能一概而論。Pd.15和Pd.16為電流環比例系數和積分系數。下圖所示電流環調節過 程。在電流環調整時,比例系數P、積分系數I越大,對系統作用越強。 一般此兩參數不作更改。舉例:1、某現場測試,變頻器帶一臺電機空載,作旋轉自學習以后,矢量控 制,點運行。電機平穩運行著,只是電機內部會發出嗡嗡的聲音,感覺 電機軸在內部遇到什么阻礙,象棉花塞著了一樣,我們觀察電機輸出空 載電流,比通常情況電流輸出要高一些,系統不會有大的抖動和震動, 就只出現上面文字說明的情況,也不嚴重,但是就是與正常情況有點區 別。后來我們更改Pd.15和Pd.16參數

11、由1000變成400,然后再運行電 機,此時有明顯效果,電流偏小了,與正常運行電流一致了,也沒有嗡 嗡的聲響了。此時我們調節參數把電流環作用減弱了,響應不是那么快 了,然后能滿足此電機的正常運行。2、當現場控制需要高速運行,超過基頻50HZ (舉例),那么電機進入弱 磁場區域,存在系統震蕩,那么此時可以把 Pd.16 由 1000 減小為 0,讓 電流環積分增益 I 作用為 0,此時,弱磁區高速運行就不存在問題了,系 統運行穩定無震蕩。Pd.08、Pd.09 參數說明: 此兩個參數分別對驅動轉矩和制動轉矩進行限定,值越大,那么變頻器 啟動瞬間輸出的瞬間轉矩力就越大, VF 控制和矢量控制時加減

12、速響應時 間越快。Pd.14 參數說明: 此功能設置欲激磁時間,欲激磁是在電機啟動前事先建立起磁通,以達 到電機啟動時快速響應的目的。當有運行指令時,先按本功能碼設定的 時間進入欲激磁狀態,磁通建立起來后,再進入正常的加速運行。 在不影響加速的情況下,此參數設置的越長,那么電機起動出力越好。 我們出廠值設置為0.3S,有些電機可以設置為0,不需要預激磁。在實 際調試過程中,適當增加點預激磁時間,對控制電機有一定的效果。Pd.17、Pd.18 此兩個參數分別設置電機在電動、發電時的轉差補償。調試此兩個參數 時,需要與P9.02、P0.15作配合調試。Pd.17在矢量開環、矢量閉環、 電動狀態時有

13、效,比如機床加速可調試此參數。Pd.18在矢量開環、矢量 閉環、發電(制動)時有效,比如機床減速可調試此參數。Pd.21、Pd.22、Pd.23、Pd.24 此四組參數在閉環矢量控制時設置相關的參數。Pd.25、Pd.26、Pd.27 在閉環矢量控制時實現零伺服功能。Pd.33該參數對恒功率區的轉矩限定進行補償。改變該參數可以優化變頻器運 行在恒功率區的加減速時間和輸出轉矩。舉例:在機床開環矢量調試時,機床要求速度到3000到4000轉每分 鐘,但是調試時速度只能達到3000轉,然后速度就上不去了,并且速度 會緩緩降下來。我們把Pd.33由40減為0后,速度很容易就上去了,無 任何問題出現。矢

14、量控制涉及到以上注意要點和關鍵功能碼。三、轉矩控制方式Pd.15、Pd.16在轉矩控制時,速度環比例增益和積分時間Pd.01 Pd.05無效;電流 環比例系數和積分系數Pd.15、Pd.16有效,但是很少調此兩個參數。 Pd.28、Pd.29、Pd.30、 Pd.31、Pd.32此五組功能碼僅在轉矩控制模式下有效。Pd.28是靜摩擦補償系數,當系 統在轉矩控制模式下,為了克服系統零速運行時或啟動時的靜摩擦力, 可以設置靜摩擦補償系數,以提供給系統預設的轉矩提升量。當系統運 行起來后,運行時存在摩擦力減少變頻器輸出的轉矩量,可以設定Pd.29 減少該摩擦力對變頻器輸出轉矩的影響。Pd.30、Pd

15、.31、Pd.32為轉動 慣量補償系數,在系統加減速時,調試此參數有一定的效果。基于藍海華騰變頻器V6-H說明書作以上說明恒轉矩是在轉速變化過程中,轉矩保持不變. 變轉矩是隨轉速的升高, 轉矩要增大.矢量控制矢量控制是通過矢量坐標電路控制電動機定子電流的大小和相位,以達到對電動機在d、q、0坐標軸系中的勵磁電流和轉矩電流分別進行 控制,進而達到控制電動機轉矩的目的。通過控制各矢量的作用順序和 時間以及零矢量的作用時間,又可以形成各種PWM波,達到各種不同的 控制目的。例如形成開關次數最少的PWM波以減少開關損耗。目前在變 頻器中實際應用的矢量控制方式主要有基于轉差頻率控制的矢量控制方 式和無速

16、度傳感器的矢量控制方式兩種。V/f控制V/f控制是為了得到理想的轉矩-速度特性,基于在改變電源頻率進 行調速的同時,又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的,通用型變 頻器基本上都采用這種控制方式。Vf控制變頻器結構非常簡單,但是這 種變頻器采用開環控制方式,不能達到較高的控制性能,而且,在低頻 時,必須進行轉矩補償,以改變低頻轉矩特性。呵呵,是不是應該提練一下那大塊的文章呢?變轉矩指的是轉速從0額定轉速,扭矩從小到大是非線性變化的; 恒轉矩指的是轉速從0額定轉速,扭矩從小到大是恒定不變的; V/F控制:轉矩不可控,系統只是一個以轉速物理量做閉環的但閉環控制 系統,他只能控制電機的轉速; 矢量控

17、制,轉矩可控,系統是一個以轉矩做內環,轉速做外環的雙閉環控制系統。它既可以控制電機的轉速,也可以控制電機的扭矩。1、恒轉矩控制是指,變頻器的輸出轉矩不隨著負載電機轉速的變化而變 化,始終保持一個恒定值不變。一般是相對于恒功率控制而言。變轉矩控制是指,隨著負載電機的轉速變化,變頻器輸出轉矩值也隨 之改變。2、矢量控制矢量控制原理是模仿直流電動機的控制原理,根據異步電動機的動態 數學模型,利用一系列坐標變換把定子電流矢量分解為勵磁分量和轉矩 分量,對電機的轉矩電流分量和勵磁分量分別進行控制,在轉子磁場定向 后實現磁場和轉矩的解耦,從而達到控制異步電動機轉矩的目的,使異 步電機得到接近他勵直流電機的

18、控制性能。具體做法是將異步電動機的定子電流矢量分解為產生磁場的電流分 量 (勵磁電流)和產生轉矩的電流分量(轉矩電流)分別加以控制,并同時 控制兩分量間的幅值和相位,即控制定子電流矢量,所以稱這種控制方 式稱為矢量控制方式。矢量控制分有速度傳感器矢量控制和無速度傳感器矢量控制兩種,前 者精度高后者精度低。矢量控制系統的無速度傳感器運行方式,首先必 須解決電機轉速和轉子磁鏈位置角的在線辨識問題。常用的方法有基于 檢測定子電流信號的辨識方法,有同時使用電流檢測信號和電壓檢測信 號的辨識方法,還有根據電流檢測信號和逆變器的開關控制信號重構電 壓信號的方法。3、V/f 控制根據電機原理可知,三相異步電機定子每相電動勢的有效值 :El=4.44flNlm式中:El-定子每相由氣隙磁通感應的電動勢的有效 值,V ; fl-定子頻率,Hz; N1定子每相繞組有效匝數;m-每極 磁通量由式中可以看出,m的值由El/fl決定,但由于El難以直接控 制,所以在電

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論