技术论坛

 回复:异步电机在矢量控制中如何通过电机铭牌计算出其额定励磁电流

返回主题列表
作者 主题
无名的人
至圣

经验值:12385
发帖数:1138
精华帖:55
楼主    2023-07-22 12:58:11
主题:异步电机在矢量控制中如何通过电机铭牌计算出其额定励磁电流 精华帖 

如图所示的电机铭牌  通过什么公式可以计算出其额定励磁电流?




如图所示的电机铭牌  没有**出其滑差 遇到这种电机,大家在设置参数时一般怎么估算滑差呢

烟锁池塘柳 桃燃锦江堤
yming
版主

经验值:138360
发帖数:23136
精华帖:880
2楼    2023-07-22 17:19:51
精华帖  主题:回复:异步电机在矢量控制中如何通过电机铭牌计算出其额定励磁电流

第一个额定励磁电流:不需要你去算。当输入了额定电流和功率因数Cos(Fi)后,变频器自己就会计算的。

额定转矩电流是:额定电流 x Cos(Fi);那么,额定励磁电流=额定电流 x Sin(Fi)

不过,这个额定励磁电流并不是实际应用值,是个参考值。

当较低频率输出时,该值相对太小,电机转矩输出不足。需要提升电压,获得更大的励磁/转矩电流。

而当实际负载较小时,额定励磁电流相对过大了,完全是浪费电能。

所以,西门子当代的变频器是根据实际情况提供励磁电压/电流。


第二个电机铭牌标注不正规。恐怕是属于定制生产的。

但是,通常国内这种电机,随电机有一份出厂检验单。每一台电机都有这台的数据

学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
yming
版主

经验值:138360
发帖数:23136
精华帖:880
7楼    2023-07-22 19:47:07
精华帖  主题:回复:异步电机在矢量控制中如何通过电机铭牌计算出其额定励磁电流

计算出来的励磁电流指的是电机的标称额定励磁电流。

而实际的励磁电流是由变频器控制的。

若电机轴空载(转矩电流等于零)时,仅有很少的电机损耗(有功转矩);此时的视在电流可以约等于励磁电流。

你可以据此观察变频器输出电压和频率点的励磁电流。

当使用V/f模式,1310、1311、1312均为零时,变频器的输出是线性的V/f。此时零频率的输出电压=0,励磁电流=0;电机是无任何转矩可用的。(无法启动)

因此,需要一定的电压输出给出励磁电流。这就是P1310连续电压提升(默认50%额定电流)。

这个电压是多少呢?就是根据之前的静态电压辨识,(变频器输出较低电压,测量输出电流,根据欧姆定律算出定子绕组的电阻。继而根据你输入的额定电流的50%;算出电压。大约几十伏。)此数值加在V/f线性公式上即可。

以此达成,零速时有50%额定电流,随着输出频率、电压线性提高,这几十伏电压相对占比即越来越小。(可见,不同的输出频率是相对变化的。)

即便这样,加速时,一成不变的励磁电流,对于急加速是不够的(表现为加速没劲,太慢。)因此,可以提高1311加速电压提升。当你每次给定变化(包括启动)时,这一项将加入到电压输出中,可以使直到实际给定斜坡结束的过程中,电机转矩输出比较有力。

最后,即便如此,启动过程的初始,仍要克服静摩擦转矩(尤其是新设备,磨合期润滑,往往静摩擦力是很大的;如同列车起步。)又设置了参数1312启动电压提升。它会在首次启动时,加载到输出电压,获得强力启动转矩。

由上可知,整个实际控制励磁电流考虑的是多方面的。不像直流电机那么简单的它励。

这些就是西门子的V/f 标准驱动(P0096=1)

在矢量控制(动态控制模式 P0096=2)中,它是根据实际转矩(负载状态)给出励磁,以满足实际应用的需要。从前主要的控制针对的是应用、响应等等;使用者特别明显能感受到:电机电流减小了许多,也不热了。当今在“碳中和”概念下,又加入了“节能”的功能,更进一步降低了励磁电流存在时间。

可以看出:对于当代的驱动工程师要求还是挺高的。



学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
yming
版主

经验值:138360
发帖数:23136
精华帖:880
26楼    2023-07-23 15:33:59
精华帖  主题:回复:异步电机在矢量控制中如何通过电机铭牌计算出其额定励磁电流

其实在工程应用上,并不复杂。没有矢量控制理论上说的那样学术。

定性的说吧:

首先,我们在变频器的三相输出均配置电流检测传感器,矢量模式下,采样周期250微秒

如何分辨转矩电流和励磁电流?

我们知道:转矩电流(有功)是与电压同相位的电流;而励磁电流(无功)是与电压滞后90度正交的。

输出电压,是由变频器决定的脉宽调制(PWM)的等效正弦波电压。在电压正弦波峰值处采样获得的电流,就是转矩电流(有功)的峰值;而在电压正弦波换向零点处采样的电流,就是励磁电流(无功)峰值。同时,我们还能获得电流采样的最大值(正弦波的峰值)。

这样,就简单地获得了矢量解析。为下一周期的控制提供了数据基础。


我们知道,电机是有损耗的(有功),即便无负载,它也存在。这些,可以在电机静态辨识时获得。这样,变频器就知道了是空载状态,还是有负载状态。

电机启动,是可能出现堵转状态的。它也能够导致转矩电流(有功部分)电流增大。若没有测速传感器,那我们如何能知道呢?

这里的差别就是:没转起来,反电势不存在,转的太慢,反电势太小(失速)。随着输出电压提高,(与正常转起来的)电流增加率是不同的。当超过5Hz(最大滑差极限)就可以断定失速了。(实际还有其他的判定方法。)

除了上述状态外,在正常运转下,是可以随时知道负载状态的。为什么不能以最小能耗满足应用要求呢?难道250微秒采样做出的响应还低么?IRT等时同步才1毫秒。

因此,西门子淘汰了MM4系列,推出G系列,真正做到动态实时调节的则是G-2系列。

而进一步的节能功能的启用,并不是指这些。指的是不使用“彻底”关闭。


学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
您收到0封站内信:
×
×
信息提示
很抱歉!您所访问的页面不存在,或网址发生了变化,请稍后再试。