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kdrjl 版主
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楼主
主题:【分享帖】嘚瑟一个简单的V/F控制应用案例
系统如下:
主机系统 ![]() ![]() 控制系统,用的是MM440,大电机控制方式P1300 = 0;小电机控制方式P1300 = 20 ![]() 系统工作过程如图示,大电机采用V/F控制,把那一大串的惯性轮转起来,达到某一规定转速,然后OFF2,撤掉动力,由惯性驱动力对 箱体内部的试件做动态载荷的摩擦力试验。小电机是通过0.5-1rpm的低转速微微匀速转动,对箱体内的试件做静摩擦力试验。 调试阶段,感觉这么简单的控制,就没走脑子,大电机做完了电机的动静识别调试,空载转了一下,ok就没再管他。转天试验人员告诉我,大电机空载启动和运行都正常,但带上惯性轮以后,电机就起不来了,一股子一股子的间歇转动,达不到给定转速。我很诧异,到现场一看,电流振荡,在额定值以上到以下周期的波动。哦?这是电机没劲呀。 用惯了矢量控制,很少接触V/F控制。于是有人出主意,让我改成SLVC控制。我此时突然想到,斜坡时间还是工厂化的设置呢--10s。于是问了下机械设计的工程师,因为他在设计时,通过计算轴系的转动惯量选择的电机。他告诉我,理论计算,在电机额定转矩下,要30s才能加速到规定转速。噢,原来如此,我把大电机的斜坡时间设为45s,再做实验,一切都ok了。运行平稳且启动过程平滑。 看似简单的V/F控制,也有其运行的规律和控制技巧。由此: 第一,V/F控制没有转矩截止的调节特性,但通过控制加减速斜坡时间,同样可以获取近似电流截止特性功能。这里关键是要知道系统的启动时间常数(主要是机械惯性时间常数),设置短了电机过流抖动,反而没劲,反之设置长了,电机的动态过程就延长了浪费动力资源; 第二,V/F特性是交流电机固有特性,对他的速度控制特性(主要是动态特性),采用斜坡时间的整定,类似速调器的PI整定,也是挺有意思的。他也是有一个最佳设置指标的。 简单应用中,也让我学到了一些知识呦。
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yming 版主 经验值:138360 发帖数:23136 精华帖:880 |
1楼
主题:回复:【分享帖】嘚瑟一个简单的V/F控制应用案例
机械设计是可以计算出满载+转动惯量的升速极限的,由此提供电气驱动功率。
电机功率一旦确定,按照重载/或轻载的工作周期,最短升速斜率(P1082/P1121)就确定了。 超过范围,你调整什么P1310,1311,1312都不可能解决。
学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
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yming 版主 经验值:138360 发帖数:23136 精华帖:880 |
8楼
主题:回复:【分享帖】嘚瑟一个简单的V/F控制应用案例
现在的机械CAD设计完全不像你想的那样。随着设计。每个零件、装配体的质量特性(重量、惯量、极惯性矩)全都知道。连焊缝添加的重量都可以添加上。此外,棒料多重,最后零件多重全都知道;自然原料成本也就知道。所以总成本也就心里有数了。
我实测过,误差很小。 说实话,机械CAD的“自动化”程度要比电控自动化程度高多了、早多了(08年就开始使用了)。
学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
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ggxkl 侠客 经验值:756 发帖数:138 精华帖:2 |
15楼
主题:回复:【分享帖】嘚瑟一个简单的V/F控制应用案例
V/F控制的电流限幅就是起一个保护的作用,当电流很大,就会降速处理,,负载降低又升速,就这样的反复,,
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kdrjl 版主 经验值:146144 发帖数:36656 精华帖:451 |
24楼
主题:回复:【分享帖】嘚瑟一个简单的V/F控制应用案例
回复22楼网友的提问:
先传上来4张图示,如能看懂,就不多说了。非常清楚的表明了 V/F 为什么不能实现转矩的控制,只能对最大负载进行限制和保护的问题了。 第一张图:MM440的V/F控制结构功能图: ![]() 第二张图:这是西门子传动产品(不分型号)变频器V/F控制功能框图: ![]() 第三张图:这是西门子变频器V/F控制,纺织专业的宏控制功能框图: ![]() 第四张图:这是西门子变频器SLVC(无编码器矢量控制)功能框图: ![]() 如果能读懂上述四张图的工作原理,你会发现,西门子的产品手册和产品样本,就是一部传动控制原理的教科书呀。图1至图4,把变频器的控制模式形成、发展路线图清晰表露出来了。 图1:是开环的、线性的V/F控制,他的最大电流在控制通道中起到了限制作用,而且是对变频器的输出电压和输出频率一起限制的。只要实际给定过快,产生的加速电流就会反馈和作用在给定通道上,使输出电压和输出电流同时降低,这就是为什么加速斜坡时间短了以后,会出现转速波动的原因了。 图2:她更清晰的反映了图1的工作原理。更容易读懂V/F控制的基本控制原理和工作流程。 图3:纺织专业使用的模式。我们可以比较图3与图1和图2的区别,它的电流反馈只对变频器的输出电压起作用,对输出频率没有任何的耦合。这说明了什么?说明纺织专业的控制模式,具备了转矩控制的功能。近似于矢量控制的转矩控制了。但是,他还不是真正的矢量控制,因为,频率是开环给定的,如果实际转速低于设定值转速超过了交流异步电机的转折频率,那电机电流会迅速进入颠覆电流阶段,导致电机堵转失控。 图4:这是真正的无编码器的矢量控制。它是近似于直流调速那样的控制,电机转矩控制具有截止特性。在电机10%至100%额定转速内,可以实现恒转矩特性。在额定转速以上至最高转速可以实现恒功率特性。图4给出的系统控制才是最强悍的发挥电机的最大潜能。由图4比较图1;2;3,你会发现矢量控制与V/F控制的不同点。在这里,书本知识与实际应用实例,是完美结合的。
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