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變頻器轉(zhuǎn)矩提升和啟動頻率參數(shù)的設(shè)定之相禮和熱創(chuàng)作2011-11-1621:16:02來源:上海臺津自動化工程無限公司在一次負載為進料泵電機的變頻器帶負荷試車過程中,變頻器在起動過程中發(fā)生了過電流跳閘,筆者對此緣故原由進行了分析,以為進料泵出料側(cè)裝有單向逆止閥、揚程高、料漿粘度大,形成了進料泵電機起動阻力較大,于是選擇了轉(zhuǎn)矩提升的方法,按泵類負載二次方轉(zhuǎn)矩提升曲線設(shè)置了參數(shù),處理了變頻器起動時過電流跳閘的成績.可是后來筆者又發(fā)現(xiàn)變頻器其實不是運轉(zhuǎn)在最佳形態(tài),它在低頻段運轉(zhuǎn)時絕對電流較大,電機溫升較高.經(jīng)過仔細分析,認清了這個成績的真正本質(zhì),改用設(shè)定起動頻率參數(shù)的方法,處理了變頻器所需起動轉(zhuǎn)矩的成績,即按進料泵的實踐運轉(zhuǎn)狀況選用了較低的理想的轉(zhuǎn)矩提升曲線,這樣將變頻器所需的起動轉(zhuǎn)矩和實踐工作中所需的運轉(zhuǎn)形態(tài)曲線分別進行相應(yīng)處理,兩者互相間不再有任何牽連.合理的參數(shù)設(shè)置使變頻器運轉(zhuǎn)在最佳形態(tài),獲得中意的效果.從以上成績的處理過程來看,筆者以為有必要將變頻的轉(zhuǎn)矩提升和起動頻率兩個參數(shù)進行仔細的分析和比較,這對偕行在變頻器調(diào)試過程中對此類成績的處理和看法是有幫忙的.1、變頻器轉(zhuǎn)矩提升功能設(shè)置轉(zhuǎn)矩提升功能的緣故原由平凡電動機采取的冷軋硅鋼片鐵芯,其導磁系數(shù)不是很高而且不是常數(shù),正常狀況下鐵芯工作在其磁化曲線的附點以上至膝點附近的一段區(qū)域內(nèi),在這段區(qū)域內(nèi)導磁系數(shù)最高,在工頻電源下能滿足電機的正常運轉(zhuǎn)要求.采取變頻器供電時可以在低頻段運轉(zhuǎn),在低頻段雖然電機所承受的最高電壓同高頻段一樣,但電機電流卻是很小(偶然比電機在工頻下的空載電流還要低),使得這種冷軋硅鋼片鐵芯工作在了磁化曲線的附點附近及以下,在這一段區(qū)域內(nèi)鐵芯的導磁系數(shù)絕對較小.電機繞組中電流發(fā)生的磁通在定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯中閉合的數(shù)量會絕對減少,表示為對鐵芯的磁化力缺乏,導致電機的電磁轉(zhuǎn)矩嚴重下降,實踐運轉(zhuǎn)時將可能因電磁轉(zhuǎn)矩不敷或負載轉(zhuǎn)矩絕對較大而無法起動和在無法在低頻段運轉(zhuǎn).因而各種各樣的變頻器中均設(shè)置有相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩提升功能,為分歧的負載提供了分歧的轉(zhuǎn)矩特性曲線,在分歧的轉(zhuǎn)矩提升曲線中為低頻段設(shè)定了分歧的轉(zhuǎn)矩提升量,如富士5000g11s/p11s系列變頻器就提供了38條分歧形態(tài)下的轉(zhuǎn)矩提升曲線.在變頻器調(diào)試時選擇分歧的轉(zhuǎn)矩提升曲線可以完成對分歧負載在低頻段的抵償.轉(zhuǎn)矩提升曲線的選擇變頻轉(zhuǎn)矩提升曲線在調(diào)試時應(yīng)按電機運轉(zhuǎn)形態(tài)下的負載特性曲線進行選擇,泵類、恒功率、恒轉(zhuǎn)矩負載應(yīng)在各自相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩提升曲線中選擇.一樣平常平凡電機低頻特性欠好,假如工藝流程不必要在較低頻形態(tài)下運轉(zhuǎn),應(yīng)按工藝流程要求設(shè)置最低運轉(zhuǎn)頻率,防止電機在較低頻形態(tài)下運轉(zhuǎn),假如工藝流程必要電機在較低頻段運轉(zhuǎn),則應(yīng)根據(jù)電機的實踐負載特性仔細選擇適宜的轉(zhuǎn)矩提升曲線.而能否選擇了適宜的轉(zhuǎn)矩提升曲線,可以經(jīng)過在調(diào)試中丈量其電壓、電法、頻率、功率團敬篝參數(shù)耒源定,自調(diào)弒中應(yīng)自整個調(diào)速冕圉內(nèi)惻定法步送定的的幾手栩色的赭矩提升劭旗下的各參數(shù)敢他,舌先看能?;ǔ?,然而對說森定能理想的教他.對赭斯提升劭旗下的孑耍一頻率迄打皮耒錫,電壓就乏(紀摳修)或電壓提升包鬲(包摳傳)都金使電法信大,患送播住宣的赭斯提升劭旗,必須微電反裒說能分析各科惻定數(shù)據(jù),才能找出再立港合工名患求、使變頻器匏勁的電機能名全迄赭、功率團數(shù)文論對狡鬲的赭矩提升劭旗.2、變頻器起勁頻率起勁頻率的參數(shù)設(shè)置筮為森傳出變頻器匏勁的電機自起勁時有充足的起勁赭斯,除止電機無法起勁或自起劫電程中包法跳閘.4一樣平常城次下,起勁頻率患根據(jù)變頻器所匏幼兔我的精傕及大J迫功設(shè)置,自變頻器包我才能客瞥的冕圉內(nèi)跪患避辭假頻欠能磁£臧,包管充足的起勁赭矩,&彳玄彳及將起勁頻率設(shè)置大鬲,自電機起勁時彩成皺大的電法沖擊息殖包法跳閘.蹌患港合工之患求,女患充分岌霆變頻器的藩力.自設(shè)引起勁頻率時患栩夜設(shè)引起勁頻率的整據(jù)I無,使電劫機起勁時的赭速可以自起勁頻率的整據(jù)工夫為已到肯定的教他石品乃絲隨變頻器輸茶頻率的添加而加速,速擇可以除止電機因加速包快而跳閘.自一樣平常以1次下9需能合理設(shè)引起勁頻率和起勁頻率整墻工夫恒鬲個參數(shù)即可渴足電機的起動患求.變頻器功能解析--電動機特性的操縱功能|評職稱?發(fā)論文〉交給機電之冢,3個月內(nèi)完成!|珍藏此信息打印該信息添加:張燕賓來源:未知1變頻打出的精株成饋1.1監(jiān)步電劫機自頻率下慘云出鈍的成饋導步電劫機命"入*命"入@1的云.⑥1異步電動機的輸入和輸入(1)成績的提出(a)電動機的輸入功率眾所周知,電動機是將電能轉(zhuǎn)換成機械能的器件.三相交流異步電動機輸入的是三相電功率P= 1tli二3UJ1c□客屯⑴式⑴利Fl—電動機的輸入功率,上也加一定子側(cè)的線電壓,V;ux一定子側(cè)的相電壓,V;4一定子側(cè)的相電流,A;cos1一定子側(cè)的功率因數(shù)。(b)電動機的輸入功率電動機是用來拖動負載旋轉(zhuǎn)的,因而,其輸入功率即是軸上的機械功率:|瑪=澄 (2)|式(2)中:p2一電動機輸入的機械功率,kw;tm—電動機軸上的轉(zhuǎn)矩,n?m;nm一電動機軸上的轉(zhuǎn)速,r/min.(c)頻率下降后出現(xiàn)的成績毫無疑問,頻率下降的結(jié)果是轉(zhuǎn)速下降.這是由于,異步電動機的轉(zhuǎn)速和頻率有
電=也%a-勘p式⑶中:力一下降了的頻率,H工;P—磁枷寸數(shù):£一轉(zhuǎn)差率,由下式計算:1r=制口一給以式(4)式(4)中:為0—同步轉(zhuǎn)速(即%旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速)工如皿.由式(2)知,轉(zhuǎn)速下降的結(jié)果是:電動機的輸入功率下降.但是,式(1)標明,電動機的輸入功率和頻率之間卻并沒有直接關(guān)系.假如細致分析的話,當頻率下降時,輸入功率將是有增無減的(由于反電動勢將減小).輸入不變而輸入減少,這似乎有傅于能量守恒的原理,出現(xiàn)了什么成績呢?(2)異步電動機的能量傳遞異步電動機的轉(zhuǎn)子是依托電磁感應(yīng)(轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場)而得到能量的,如圖2(2)所示.以是,其能量是經(jīng)過磁場來傳遞的.傳遞過程如圖2(切所示,可回納如下:的能量傳遞圖2的能量傳遞圖2異步電動機(a)從輸入的電功率pl中扣除定子側(cè)損失(定子繞組的銅損pcul和定子死心的鐵損pfe1)后,即是經(jīng)過磁場傳遞給轉(zhuǎn)子的功率,稱為
P*=PrPCUL-Prei ⑸式⑸中:匕口一定子繞組的胴損,kW:電磁功率,用pm瞻云:Pg—定于諼心的鐵損,k八(b)轉(zhuǎn)子得到的電磁功率pm中扣除轉(zhuǎn)子側(cè)損失(轉(zhuǎn)子繞組的銅損pcu2和轉(zhuǎn)子死心的鐵損pfe2),即是轉(zhuǎn)子輸入的機械功率乙二勺2-% ⑹式⑹中:口皿一轉(zhuǎn)手繞組的洞損,k叩;p2: 不一轉(zhuǎn)千鐵心的鐵損,—顯然,頻率下降的結(jié)果勢必導致電磁功率pm的“中部崛起”,這意味著磁通的大量添加.那么,pm是怎樣增大的呢?(3)定子側(cè)的等效電路(2)定子磁通及其在電路中的作用如圖3(a)所示,定子磁通可以分為兩個部分:效電路圖3效電路圖3定子側(cè)的等-主磁通61主磁通61是穿過空氣隙與轉(zhuǎn)子繞組相鏈的部分,是把能量傳遞給轉(zhuǎn)子的部分.它在定子繞組中發(fā)生的自感電動勢稱為反電動勢,用el暗示,其無效值的計算如下
式:E1=4.皿.式:E1=4.皿.£人有 (7)式⑺中:凡一比例常數(shù);0一定于電流的頻率,H工;及一每相定子繞組的匝數(shù):與一主磁通的振幅值,Wb。式(7)標明,反電動勢el與頻率fx和主磁通6m的乘積成反比:E]=kjt戔 ⑻在頻率肯定的狀況下,反電動勢的數(shù)值直接反映了主磁通的大小.或者說,主磁通6m的大小是經(jīng)過反電動勢el的大小來表現(xiàn)的.?漏磁通60漏磁通60是未穿過空氣隙與轉(zhuǎn)子繞組相鏈的部分,它其實不傳遞能量,它在定子繞組中發(fā)生的自感電動勢只起電抗的作用,稱為漏磁電抗乂1,其壓降為ilxl.(b)定子側(cè)的等效電路圖3(m所示即為定子繞組的一相稱效電路,餐二-布將煙⑼式⑼中:茸一電源的相電壓,V;聾一定子的相電流,L%一定子每相繞組的電阻,◎;與一定子每相繞組的漏磁電抗,口;j一豆數(shù)算符。由式(9),定子電流的大小可計算如下:其電動勢均衡方程如下:&其電動勢均衡方程如下:(C)電磁功率的計算如上述,把能量從定子傳遞給轉(zhuǎn)子的是主磁通6m,而主磁通6m在電路中經(jīng)過反電動勢el來表現(xiàn),以是,電磁功率可計算如下:|口=風中□哂 (11)(d)頻率下降的后果由式(8)知,當頻率fx下降時,反電動勢el也將下降,由式(10)知,這將惹起電流i1的增大,并導致磁通6m和電磁功率pm的增A1.2整據(jù)磁通彳變的必患傕彳◎逡彩(1)整據(jù)磁通彳變的必患傕(a)磁通城J8伺電劫機的電磁赭矩都筮電法彳◎磁通五栩行為的儲果,電法筮彳客瞥超出額定色的,々沔將笈起電劫機的愛熱.因而,假劣磁通城J,電磁赭矩他必減J,導效帶我才能管假.(b)磁通信大電劫機的磁路將物彳叫出孑自變頻調(diào)速時,心赭頻率fx筮自栩?qū)H说拿徉鰞?nèi)變亞的,因而,必彳采砂據(jù)能的箔,磁通的變亞冕圉出置右常大的.◎極客舄使電劫機的磁路產(chǎn)金物彳*尋效腦磁電法的潑彩產(chǎn)金福攻,庭生躥他很鬲的史躥電法,4⑥4的3.圖4的£半部筮電劫機的磁化劭旗;下半部沔筮班磁電法的波勵磁電流以是,變頻調(diào)速的一個特殊成績即是:當頻率fx變更時,必須使磁通6堅持不變:6=const(2)堅持磁通不變的方法由式(8)知,堅持6=3口$1的精確方法是:中產(chǎn)野=K-i皿/ 皿即,在調(diào)理頻率時,必須堅持反電
動歿elx彳叮頻率fx的說他彳變.佟反電幼芳筮出定孑住為物制族赭磁遏而感生的,無法〃內(nèi)部邊打源以.孑筮用整墻定孑側(cè)輸茶電壓4~t彳?頻率之說篝孑簟數(shù)耒代替:匯"" (13)式(13)中:u1x一運轉(zhuǎn)頻率為fx時的輸入電壓,v.以是,在改變頻率時,必須同時改變定子側(cè)的輸入電壓.設(shè)頻率的調(diào)理比式(⑷中;工一頻率調(diào)書比;4—運行頻率《即調(diào)節(jié)后的厥率),Hz;f?一額定撅率,丑工口電壓的調(diào)節(jié)比為:,_仃/%-77~ (15)-ri1式(⑸中;顯一電壓調(diào)節(jié)比;U1一與3對應(yīng)的電壓,V;U.—額定電壓,Vo則:當式n幻得到滿足時,有:為:1.3為:緣故原由分析(1)存在的成績(a)衡量調(diào)速功能的次要要素電動機的基本功能是拖動消費機械旋轉(zhuǎn),因而,在低頻時的帶負載才能即是衡量變頻調(diào)速功能好壞的一個非常緊張的要素.(b)調(diào)壓調(diào)頻存在的成績滿足式(16)的狀況下進行變頻調(diào)速時,隨著頻率的下降,電動機的臨界轉(zhuǎn)矩和帶負載才能(用無效轉(zhuǎn)矩七mex暗示)也有所下降,如圖5所示.
55頻率下降⑴發(fā)=。后的機械特性(2)臨界轉(zhuǎn)矩下降的緣故原由分析(2)電磁轉(zhuǎn)矩的發(fā)生異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)子電流和磁通互相作用的結(jié)果.因而,成績的關(guān)鍵即是:在滿足式(16)的狀況下,低頻時能否堅持磁通量基本不變?(b)電磁轉(zhuǎn)矩減小的緣故原由式(9)可以改寫為卜空二%-唐.南/ ⑴)|式(17)標明,反電動勢是定子側(cè)輸入電壓減往阻抗壓降的結(jié)果.當頻率fx下降時,輸入電壓u1x隨之下降.但在負載不變的狀況下,電流i1及其阻抗壓降卻基本不變,于是反電動勢e1x所占的比例勢必減小.由式(12)知,磁通6m也必減小,磁通不變的要求并沒有真正得到滿足,結(jié)果是導致電動機的臨界轉(zhuǎn)矩也減小.v/f操縱功能2.1v/f操縱形式(1)引導頭腦為了確保電動機在低頻運轉(zhuǎn)時,反電動勢和頻率之比堅持不變,真正完成6=331,在式(16)的根底上,得當進步u/f比,使ku>kf,從而使轉(zhuǎn)矩得到抵償,進步電動機在低速時的帶負載才能.如圖6中之曲線②所示(曲線①是ku=kf的u/f線).這種方法稱為轉(zhuǎn)矩抵償或轉(zhuǎn)矩提升,這種操縱方式稱為v/f操縱形式.
(2)基本頻率與變頻器的最大輸入電壓對應(yīng)的頻率稱為基本頻率,(2)基本頻率與變頻器的最大輸入電壓對應(yīng)的頻率稱為基本頻率,用fba暗示.在大多數(shù)狀況下,基本頻率等于電動機的額定頻率,如圖7所示.圖7基本頻率圖7基本頻率(3)基本u/f線在變頻器的輸入頻率從0hz上升到基本頻率fba的過程中,滿足ku=kf的u/f線,稱為基本u/f線,如圖8(a)所示.(4)弱磁點當電動機的運轉(zhuǎn)頻率高于額定頻率時,變頻器的輸入電壓不再能隨頻率的上升而上升,如圖8(切中之。點當前所示.在這
仲城次下,出孑u/f就將隨頻率的£升而下管,電劫機磁路內(nèi)的磁逼出因而而城J,處孑輻磁心赭彩&因而,通常把近僧赭變立QQ為輻磁皮22u/f旗的送播功能(1)分底負我自依速時對赭斯的患求各至負我自依速時所呈鈍的隨赭矩筮很%岐樣的,例4:⑶二唬方律兔我隨赭矩與赭速的二唬方成反說,9中的劭/①的3.依速時的隨赭矩就額定赭矩J將多;圖9圖9各類負載的機械特性(b)恒轉(zhuǎn)矩負載在分歧的轉(zhuǎn)速下,負載的阻轉(zhuǎn)矩基本不變,如圖9中之曲線②所示.低速時的隨轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)速時是基底細同的;(c)恒功率負載在分歧的轉(zhuǎn)速下,負載功率堅持恒定,其機械特性呈雙曲線狀,如圖9中之曲線③所示.低速時的隨轉(zhuǎn)矩比額定轉(zhuǎn)速時還要大得多.(2)變頻器對u/f線的設(shè)置由于每臺變頻器運用到什么負載上是不確定的,而分歧負載在低頻時對u/f比的要求又很紛歧致.為此,各種變頻器在v/f操縱形式下,提供了恣意預(yù)置u/f比的功能.心用戶可以根漏電劫機自供速達赭時負我的華金耒送播u/f說,4⑥10的3.圖10圖10變頻器為用戶提供的u/f線3)u/f線的預(yù)置要點(a)預(yù)置不當?shù)暮蠊偃缲撦d在低速時的轉(zhuǎn)矩較大而轉(zhuǎn)矩抵償⑴發(fā)比)預(yù)置得較小,則低速時帶不動負載.反之,假如負載在低速時的轉(zhuǎn)矩較輕而轉(zhuǎn)矩抵償⑴代比)預(yù)置得較大,則抵償過分,低速時電動機的磁路將飽和,勵磁電流發(fā)生畸變,嚴重時會因勵磁電流峰值過高而導致“過電流”跳閘.(b)預(yù)置要點調(diào)試時,u/f比的預(yù)置宜由小逐步加大,每加大一檔,觀察在最低頻時能否帶得動負載?及至能帶動時,還應(yīng)反過來觀察空載時會不會跳閘?不停到在最低頻率下運轉(zhuǎn)時,既能帶得動負載,又不會空載跳閘時為止.3矢量操縱功能3.1基本頭腦(1)對直流電動機的分析在變頻調(diào)速技術(shù)成熟之前,直流電動機的調(diào)速特性被公以為是最好的.究其緣故原由,是由于它具有兩個非常嚎施的腦皮:⑶堿f為腦皮◎的M磁f為彳?電板磁f為自竊向筮五栩t血的,4⑥11(a)所云;圖11圖11直流電動機的特點(b)電路特點它的勵磁電路和電樞電路是互相獨立的,如圖11(b)所示.在調(diào)理轉(zhuǎn)速時,只調(diào)理其中一個電路的參數(shù).(2)變頻器的矢量操縱形式(2)基本構(gòu)思仿照直流電動機的操縱特點,對于調(diào)理頻率的給定信號,分解成和直流電動機具有相反特點的磁場電流信號i*m和轉(zhuǎn)矩電流信號道上而且假想地看作是兩個旋轉(zhuǎn)著的直流磁場的信號.當給定信號改變時,也和直流電動機一樣,只改變其中一個信號,從而使異步電動機的調(diào)速操縱具有和直流電動機類似的特點.對于操縱電路分解出的操縱信號i*m和道上根據(jù)電動機的參數(shù)進行一系列的等效變換,得到三相逆變將的操縱信號i*a、i*b和i*c,對三相逆變橋進行操縱,如圖12所示.從而得到與直流電動機類似的硬機械特性,進步了低頻時的帶負我才能.圖12圖12矢量操縱框圖(b)無反饋矢量操縱形式與有反饋矢量操縱形式根據(jù)在實行矢量操縱時,能否必要轉(zhuǎn)速反饋的特點,而有無反饋和有反饋矢量操縱之分.無反饋矢量操縱是根據(jù)丈量到的電流、電壓和磁通等數(shù)據(jù),簡接地計算出當前的轉(zhuǎn)速,并進行必要的修正,從而在分歧頻率下運轉(zhuǎn)時,得到較硬機械特性的操縱形式.由于計算量較大,故動態(tài)相應(yīng)才能稍差.有反饋矢量操縱則必須在電動機輸入軸上添加轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié),如圖12中的虛線所示.由于轉(zhuǎn)速大小直接由速率傳感器丈量得到,既精確、又迅速.與無反饋矢量操縱形式相比,具無機械特性更硬、頻率調(diào)理范圍更大、動態(tài)相應(yīng)才能強等優(yōu)點.3.2電動機數(shù)據(jù)的輸入如上述,要完成矢量操縱功能,必須根據(jù)電動機本身的參數(shù)進行一系列等效變換的計算.而進行計算的最基本條件,是必須盡可能多地了解電動機的各項數(shù)據(jù).因而,把電動機銘牌上的額定數(shù)據(jù)以及定、轉(zhuǎn)子的參數(shù)輸入給變頻器,就是完成矢量操縱的必要條件.(1)自動檢測功能從下面所舉例子可以看出,進行矢量操縱時,所需數(shù)據(jù)中的相當部分,一樣平常用戶是很難過到的.這給矢量操縱的運用帶來了困難.對此,當代的許多變頻器都曾經(jīng)設(shè)置了自動檢測電動機參數(shù)的功能.但檢測的具體方法,各種變頻器不盡相反.自動檢測功能的英語稱號是auto-tuning,故有的變頻器直譯為“自動調(diào)諧”功能,也有的稱之為“自學習”功能.(2)自動檢測方法舉例以艾默生td3000系列變頻器為例,其相關(guān)功能如下:功能碼f1.09用于選擇自動檢測功能,數(shù)據(jù)碼是:“0”—禁止自動檢測;“1”—容許自動檢測.功能碼f1.10用于施行自動檢測,數(shù)據(jù)碼是:“0”一不進行自動檢測;“1”—進行自動檢測,步調(diào)如下:(a)“1";(c)按變頻器鍵盤上的run鍵,變頻器將執(zhí)行自動檢測.檢測終了后,自動轉(zhuǎn)為“0”.“2”一變頻器設(shè)置了一個自動檢測的操縱程序(闡明書中稱為“調(diào)諧宏”“2”時,該操縱程序開始運轉(zhuǎn),并在表現(xiàn)屏上引導用戶進行必要的功能預(yù)置和操縱.檢測終了后,自動轉(zhuǎn)為“0”.3.3轉(zhuǎn)速反饋矢量操縱中編碼器的相關(guān)功能當變頻器的操縱方式預(yù)置為有反饋矢量操縱方式時,轉(zhuǎn)速測定是非常緊張的一個環(huán)節(jié).和變頻器配用的測速安裝大多采取旋轉(zhuǎn)編碼器.(1)旋轉(zhuǎn)編碼器的輸入信號和變頻器配用的旋轉(zhuǎn)編碼器通常為二相(q相和b相)原點輸入型,其輸入信號分為兩相:Q相和b相.兩者在相位上五差90°±45°,如圖13(切所示,和分別是a相和b相的“非”.每旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),編碼器輸入的脈沖數(shù)可根據(jù)狀況選擇.例如大出勺系列編碼器的脈沖數(shù)從10p/r~1000p/r,分16檔可選7相為原點標識表記
杼伊,臭精立筮:金赭一赭,9輸個栩色囪定的脈沖,行為腐立的杼根.⑥13(a)的云筮偏恁器的打出旗.(H)編螞器的弓I出統(tǒng) [黨編碼需的輸出信號1(H)編螞器的弓I出統(tǒng) [黨編碼需的輸出信號號與接線UFU[F5P=COKc一"9R Uc ~~jo良一3S ¥口 (拙)一饕-11 WC 一PE電UC盯UFU[F5P=COKc一"9R Uc ~~jo良一3S ¥口 (拙)一饕-11 WC 一PE電UC盯WcKfl{G與變敖器宜接櫛接PG-G+12¥-^>(JTd?94缶*外科4B-k<°02~~⑻通過控制卡相接-i 1-圖14編碼器與變頻器的聯(lián)接另一品種型以安川vs-616g7系列變頻器為例,須設(shè)置公用的pg速率操縱卡,如圖14(切所示.將操縱卡pg-b2撥出變頻器的相關(guān)插座4cn中,再將pg的引出線接至操縱卡上.(3)編碼器脈沖數(shù)的選擇一樣平常說來,電動機在最高頻率下工作時,編碼器的脈沖頻率以接近于20khz為佳,刀 即:甘方會口/田 (⑻式(18)中:p0一編碼器每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù),p/r.3.4矢量操縱的運用要點(1)運用矢量操縱的留意點由于矢量操縱必須根據(jù)電動機的參數(shù)進行一系列的演算,因而,其運用范圍勢必遭到一些限定.(2)電動機的容量電動機的容量應(yīng)盡可能與變頻器闡明書中標明的“配用電動機容量”相符,最多低一個層次.例如,變頻器的“配用電動機容量”為45kw,電動機的下一檔容量為37kw.則該變頻器只能在配接45kw或37kw的電動機時,矢量操縱功能是無效的.(b)電動機的磁極數(shù)以2P=4(4極電動機)為最佳,要留意闡明書中對磁極數(shù)的規(guī)定.9)電動機的型號以消費變頻器的同一家公司消費的尺度電動機或變頻調(diào)速公用電動機為最佳,一樣平常的通用電動機也都可用.但特殊電動機(如高轉(zhuǎn)差電動機等)則不克不及用.(d)電動機的臺數(shù)矢量操縱只適用于一臺變頻器操縱一臺電動機的場合.(2)速率操縱的pid功能當采取有反饋矢量操縱形式時,變頻器存在著一個轉(zhuǎn)速反饋的閉環(huán)零碎,而且為此特地設(shè)置了pid調(diào)理零碎.以利于在調(diào)理轉(zhuǎn)速的過程中,或者拖動零碎發(fā)生擾動(負載忽然加重或減輕)時,可以使操縱零碎既反映迅速,又運轉(zhuǎn)波動.因而,在具有矢量操縱功能的變頻器中,有兩套pid調(diào)理功能:(a)用于速率閉環(huán)操縱的pid調(diào)理功能;(b)用于零碎操縱(例如供水零碎的恒壓操縱等)的pid調(diào)理功能.兩種pid調(diào)理功能中,p(比例增益)、i(積分工夫)、d(微分工夫)的作用對象分歧,但原理是相反的.(2)矢量操縱的次要優(yōu)點?低頻轉(zhuǎn)矩大即便運轉(zhuǎn)在1hz(a0.5hz)時,也能發(fā)生充足大的轉(zhuǎn)矩,且不會發(fā)生在v/f操縱方式中容易遇到的磁路飽和征象.?機械特性好在整個頻率調(diào)理范圍內(nèi),都具有較硬的機械特性,全部機械特性基本上都是平行的.?動態(tài)相應(yīng)好尤其是有轉(zhuǎn)速反饋的矢量操縱方式,其動態(tài)相應(yīng)工夫一樣平常都能小于100ms.?能進行四象限運轉(zhuǎn).4轉(zhuǎn)矩操縱功能4.1轉(zhuǎn)矩操縱與轉(zhuǎn)速操縱的區(qū)別(1)轉(zhuǎn)速操縱的特點迄今為止,我們所討論的變頻調(diào)速,都是以操縱電動機的轉(zhuǎn)速為目的的,其基本特點有:(a)變頻器輸入頻率的大小(從而電動機轉(zhuǎn)速的高低)隨給定信號的大小而變;(b)電動機的轉(zhuǎn)矩大小是不克不及操縱的,它總是和負載的阻轉(zhuǎn)矩處于均衡形態(tài).因而,是隨負載的輕重而隨時變更的;9)電動機轉(zhuǎn)矩的限值是受發(fā)熱和過載才能(取決于臨界轉(zhuǎn)矩)限制的.(2)轉(zhuǎn)矩操縱的特點轉(zhuǎn)矩操縱是矢量操縱形式下的一種特殊操縱方式.其次要特點是:(2)給定信號其實不必于操縱變頻器輸入頻率的大小,而是用于操縱電動機所發(fā)生的電磁轉(zhuǎn)矩的大小,如圖15所示:當給定信號為10V時,電動機的電磁轉(zhuǎn)矩為最大值tmax(4圖中之形態(tài)①);當給定信號為5v時,電動機的電磁轉(zhuǎn)矩為tmax/2(4圖中之形態(tài)②).
(b)電劫機的赭速大j馭決孑電磁赭矩彳◎兔我赭斯說假的儲果,y能決定越劫零碎筮加速區(qū)筮城速,房輸不頻率彳點彳及調(diào)理,很難使越劫零碎自要一赭速£篝速達赭.115115轉(zhuǎn)矩操縱的概念假如給定的電動機轉(zhuǎn)矩不變(等于3乂),而負載轉(zhuǎn)矩變更,零碎的運轉(zhuǎn)如圖16(2)中之曲線③所示:曲1M演定■不如員和施婭㈤負拗施標電動機緒定映研圖16轉(zhuǎn)矩操縱時的轉(zhuǎn)速當負載轉(zhuǎn)矩tl小于tmx時,拖動零碎將加速,而且不停加速至變頻器預(yù)置的下限頻率,拖動零碎將按下限轉(zhuǎn)速為卜運轉(zhuǎn);當負載轉(zhuǎn)矩tl超出tmx時,拖動零碎將減速;當負載轉(zhuǎn)矩tl又小于tmx時,拖
劫零碎女加速到下限赭速nh.假劣兔我赭矩彳我,而給定的電劫機赭斯變亞(篝孑tl),沔零碎的心赭A?16(b)中之劭旗③的云:專電劫機赭斯J孑兔我赭斯時,赭速為0;專電劫機赭斯大孑兔我赭斯時,越勁零碎片絲加速,加速率隨勁七赭斯(tj=tm-tl)的添加而添>.4.2赭斯源以彳◎赭速源以的紉揚(1)紉揚的經(jīng)患傕出孑赭矩源公時彳玄彳及蹲以赭速的大J,以筮,自耍些赭速源以零碎中,赭斯蹲以?;加面萜饎呕虻缴系陌呻姵讨?專輪勁零碎曾微起勁后,(75左紉揚成赭速源以方式,以便蹲以赭速.(2)初損的時序⑥初步的時序⑥4⑥17所云.切換信號 OFF呻0N1運行指令M?控制模式轉(zhuǎn)速控制X轉(zhuǎn)超控制X轉(zhuǎn)逋控制減速件止端了A1輸入轉(zhuǎn)速指令轉(zhuǎn)速限制!i科指令轉(zhuǎn)速限制1轉(zhuǎn)速限制!蜩了靂輸入轉(zhuǎn)矩指令加㈣.由a.1加㈣.由a.1J.1 「 , , 圖17轉(zhuǎn)矩操縱和
轉(zhuǎn)速操縱的時序圖(a)t1時段變頻器發(fā)出運轉(zhuǎn)指令時,如未得到切換信號,則為轉(zhuǎn)速操縱形式.變頻器按轉(zhuǎn)速指令決定其輸入頻率的大小.同時,可以預(yù)置轉(zhuǎn)矩下限;8)t2時段變頻器得到切換至轉(zhuǎn)矩操縱的信號(通常從外接輸入電路輸入),轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)矩操縱形式.變頻器按轉(zhuǎn)矩指令決定其
電磁赭矩的大J.同時,必須強置赭速下限;(c)t3時敘變頻器將到初損至赭速源以的偌考,切到赭速源以超式;(d)t4時敘變頻器的迄赭旗金儲束,將自赭速源以招式下越強置的減速工夫減速牌到止.假義變頻器的心赭族令自赭斯源以下修束,變頻器將后勁赭為赭速源以招式,牌渡強置的減速工夫城速否到上.4.3赭斯源以的心用(1)用孑牽打彳◎起金石菜的起劫包程中牽引名菜?;加校弘娒麢C專、電糅、起金石禁篝.(a)牽引名菜越劫零碎的唬患腦皮-兔我的華金筮隨機的以電名機號彳◎電糅為例,乘客時多時丸無規(guī)律可施;?對加、減速電程的患求很鬲例4,裝我液體的程輸帶以發(fā)起金彳◎迄輸綱水包時,魚加、減速包程必須轉(zhuǎn)常顛簸,起勁時應(yīng)亳無沖擊,以包管液體彳金滿出;電名機專彳◎電糅篝沔區(qū)患求包管乘客的很馨感篝篝.(b)越勁零碎的加速率根據(jù)電力越勁的孽向,加速率的耕算"式筮:由_3757;筮:由_3757;H=G理式皿中弓T礴系統(tǒng)的施I度;
露」拖動系統(tǒng)的飛輪力矩;(19)tj-動態(tài)轉(zhuǎn)矩,在忽略損耗轉(zhuǎn)矩的狀況下,等于電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與負載的隨轉(zhuǎn)矩之差:tj=tm-tl(20)(c)在轉(zhuǎn)矩操縱形式下起動的優(yōu)點在轉(zhuǎn)速操縱形式下,起動時的動態(tài)轉(zhuǎn)矩不成能根據(jù)負載輕重自動進行調(diào)整.在預(yù)置起動轉(zhuǎn)矩時,只
能趁負我接1金的城次追打設(shè)定,效自起劫篁時客舄或在沖擊.例4,大專自起勁時微常金有愛在沖擊的感鎊.118118轉(zhuǎn)矩操縱用于起動如采取轉(zhuǎn)矩操縱形式,可以使電動機的電磁轉(zhuǎn)矩逐步增大,直至可以克服負載轉(zhuǎn)矩時,動態(tài)轉(zhuǎn)矩和加速率才從0開始緩慢添加,從而使起動過程非常顛簸.在圖18中,圖(2)是負載較輕時的情形;圖(口
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