变频器转矩矢量控制和节能控制功能调试 你懂么

2016/8/20 9:48:06 人评论 次浏览 分类:变频器  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/616.html

为方便用户正确理解和调试变频器“转矩矢量控制”和“节能控制”功能,云南昌晖仪表制造有限公司工程师在本文对变频器“转矩矢量控制”和“节能控制”功能做详细介绍。

1、转矩矢量控制
直流电动机的调速特性公认是最好的,它的主磁场和电枢磁场在空间是相互垂直的,它的励磁电路和电枢电路是相互独立的,在调速时只需调节其中的一个电路的参数即可。有人就设想能否参考直流电动机的调速特点,来调节异步电动机的磁场电流和转矩电流,并假想其为两个旋转着的直流磁场信号,当频率给定信号改变时,也和直流电动机一样,只改变其中的一个信号,从而使异步电动机的调速控制具有直流电动机的特点,并能得到与直流电动机类似的机械特性,来解决低频率时的带负载能力。
转矩矢量控制
 
所以矢量控制是基于理论上认为:异步电动机与直流电动机具有相同的转矩产生机理。具体的矢量控制方法就是将定子电流分解成规定的磁场电流和转矩电流,分别进行控制,同时将两者合成后的定子电流输出给电动机。从原理上可得到与直流电动机相同的控制性能。采用转矩矢量控制功能,电动机在各种运行条件下都能输出最大转矩,尤其是电动机在低速运行区域。矢量控制主要用于:对动态响应要求较高的机械、有硬机械特性的机械,在四象限运行的起重机与电梯等设备。

矢量控制可根据现场应用是否需要转速反馈信号,而分为无反馈和有反馈的矢量控制。但不管采用什么形式的控制,要实现矢量控制,就必须根据电动机的参数进行等效变换和计算。由于矢量控制要根据电动机的参数进行运算,所以其使用有其特殊性,矢量控制只适用于一台变频器拖动一台电动机的场合,无法用于一拖多的场合;有的变频器对电动机的磁极数还有规定,用得最多的是4摄电动机;电动机和变频器的容量一定要匹配,否则可能就无法使用矢量控制功能。大多变频器都采用无反馈矢量控制,因为变频器能根据负载电流大小和相位进行转差补偿,使电动机具有很硬的力学特性,对于多数场合已能满足要求,不需在变频器的外部设置速度反馈电路。

矢量控制功能的设定较简单,只需根据现场的情况选择“有效”和“无效”即可。但能否实施关键在于对电动机数据的手动输入或自动读取工作,这是实现矢量控制的必要条件,如果被控电动机的参数不能准确地提供给变频器进行运算,那矢量控制就难以实现了。

与之有关的功能是转差补偿控制,其作用是为补偿由负载波动而引起的速度偏差,可加上对应于负载电流的转差频率。这一功能主要用于定位控制。
 
人工智能调节器 
与变频器配套的人工智能控制器
2、节能控制
风机、水泵都属于减转矩负载,即随着转速的下降,负载转矩与转速的平方成比例减小,而具有节能控制功能的变频器设计有专用仃/f模式,这种模式可改善电动机和变频器的效率,其可根据负载电流自动降低变频器输出电压,从而达到节能目的,可根据具体情况设置为“有效”或“无效”。

“转矩矢量控制”和“节能控制”这两个功能是很先进的,但有的用户在使用中,根本无法启用这两个功能,即启用后变频器跳闸频繁,停用后一切正常。昌晖仪表工程师究其原因有:

(1)所用电动机参数与变频器要求配用的电动机参数相差太大。
(2)对设定参数功能了解不够,如节能控制功能只能用于U/f控制方式中,不能用于矢量控制方式中。
(3)启用了矢量控制方式,但没有进行电动机参数的手动输人和自动读取工作,或读取方法不当。 

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