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李岩 至圣
经验值:15734 发帖数:3171 精华帖:34 |
楼主
主题:7.5KW电机、7.5KW变频器(MM440),V/F方式和矢量控制(SLVC)电机的力矩问题
我们前几天炉顶设备的气密箱出了问题,β角电机转不动了,加强润滑后,有人提出电机功率加大到11KW,我说没必要,变频器从V/F方式改成SLVC就行了。我当时说力矩至少能提高20%,但我心里也没谱啊,只是原来多次发生过V/F方式电机转不动,SLVC就转动的事。于是我心里就觉得矢量控制可以增大力矩,但只是定性的分析没有定量的数据,请高人帮忙分析一下吧。
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yming 版主 经验值:138360 发帖数:23136 精华帖:880 |
6楼
主题:回复:7.5KW电机、7.5KW变频器(MM440),V/F方式和矢量控制(SLVC)电机的力矩问题
李工:使用SLVC或者VC矢量控制时,是在低速范围能够达到电机的额定转矩。它是自动调整输出频率、电压,尽量使转速满足你的给定。因此,电机表现的特性很硬,给人感觉就是转矩大。V/f模式低速时很难得到合适的电压,稍提高电压过头就容易造成电机发热,继而报警。
电机调试的越好,矢量控制时表现得特性越“硬”。 也可以短时超过额定转矩(最大150% 3秒,其余超过时,开始积分,最长15-20秒)。总之正常运转时,不要超过电机的额定转矩。
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李岩 至圣 经验值:15734 发帖数:3171 精华帖:34 |
7楼
主题:回复:7.5KW电机、7.5KW变频器(MM440),V/F方式和矢量控制(SLVC)电机的力矩问题
回1234:唐山国义特钢二号高炉。
谢谢Y版主的指点,这回我有点儿明白了,我这样理解可以吗? 无论哪种模式,频率都是逐步增加的,但V/F方式下,电机启动(低速)时由于得不到合适的电压而达不到额定的转矩;而SLVC则至少能达到电机的额定转矩,甚至是能短时达到1.5倍,所以我就有了那种SLVC下电机很有劲的印象。
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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:7.5KW电机、7.5KW变频器(MM440),V/F方式和矢量控制(SLVC)电机的力矩问题
嗯,SLVC模式下,输出频率是在给定频率的附近快速变化的,其幅值和电压由电机观测器模型的反馈来决定。只要不超过变频器、电机能力,“尽量”在安全范围内达到你的给定频率(转速)要求。因此它的频率输出是变频器自己控制的;随负载大小自动变化的;输出的频率值也不是你的给定值;只是电机的输出转速“相等于”你的给定值。这和V/f模式完全不一样;V/f模式下,变频器才不管电机的负载造成“丢转”情况,你给定多少频率,就输出多少频率。电机只能靠负载的增大造成“丢转”;滑差的增大;增加转子电流;产生更大的转矩啦。提高该频率下变频器的输出电压,只能提高定子的励磁电流;对提高转子的电磁转矩有些作用(作用不大);转矩电流主要靠滑差获得。
要注意的是:老版本的MM440是5Hz才进入SLVC,在启动;5Hz之前仍然是V/f模式;要自己改成1Hz。否则它还是启动没劲呀。
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kdrjl 版主 经验值:146144 发帖数:36656 精华帖:451 |
10楼
主题:回复:7.5KW电机、7.5KW变频器(MM440),V/F方式和矢量控制(SLVC)电机的力矩问题
^_^,让我看到了一个关于对矢量控制转矩能力问题的精彩交流。提问和回答都是很精彩的。非常高兴,也非常收益。谢谢共享!
讨论中的观点我是很赞同的。有三点认识:第一,矢量控制与标量控制的区别就在于电机额定转速以前,矢量控制可以做到以额定转矩输出,标量控制做不到,只有在接近60%额定转速以后,才能满转矩输出;第二,变频器控制负载,尽量做到要限制电机的电流过载,连续工作要小于或等于电机的额定转矩;第三,如果必须要过载,就一定要注意遵循西门子变频器给出的过载倍数和过载周期的要求,防止功率器件的热积累。这是我们在应用中要注意的要点。
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李岩 至圣 经验值:15734 发帖数:3171 精华帖:34 |
27楼
主题:回复:7.5KW电机、7.5KW变频器(MM440),V/F方式和矢量控制(SLVC)电机的力矩问题quote:以下是引用不断攀登在2011-07-14 22:55:54的发言: 借花献佛,问一句,M440需要运行在低频率上,使用V/F控制,会不会电流过大,甚至报错呀,若采取SLVC控制,频率又没那么精确,直接影响控制工艺,迷茫呀。 可以说,在绝大多数时候,SLVC都比V/F好,你所谓的频率不稳不代表转速不稳,SLVC的转速精度绝度远远超过V/F。而且SLVC的转矩也远大于V/F,所以,你还是用SLVC吧。
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yming 版主 经验值:138360 发帖数:23136 精华帖:880 |
29楼
主题:回复:7.5KW电机、7.5KW变频器(MM440),V/F方式和矢量控制(SLVC)电机的力矩问题
因此它的频率输出是变频器自己控制的;随负载大小自动变化的;输出的频率值也不是你的给定值;只是电机的输出转速“相等于”你的给定值。
这个问题要搞清楚,要从交流异步电机驱动原理角度来看: 从电气原理上看;交流异步电机等效于一台二次侧(转子)短路的变压器;从驱动原理上看;其转子上的电流相当于直流电机转子电流(完全由负载决定);直流电机可以通过电枢直接提供转子(转矩)电流,但异步电机的转子电流只能通过“滑差”-切割磁力线(旋转磁场)、产生转子电压-提供转子(转矩)电流。 举个极端的例子:低频、极端地就是0频啦,频率为零就是直流啦。异步电机定子绕组通入直流(也就是所谓直流制动),你就是再提高电压、加大定子绕组电流(都快冒烟了),电机也不能像抱闸一样使转子不动;仍然会在负载拖动下慢慢转动。因为只有转子切割磁力线;才能产生转子电流。(这和给变压器一次加上直流;二次侧什么也得不到,是一个道理。呵呵,谁让变压器二次“不会转”呢?)这也说明了,提升低频电压的作用是有限的,过多地提升是有害的。 反过来说;“故意”提高(降低)一点频率,加大(降低)一点滑差,则就能使转子获得转矩电流的提升(降低);进而补偿因负载变化造成的转速变动。不是吗?
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yming 版主 经验值:138360 发帖数:23136 精华帖:880 |
33楼
主题:回复:7.5KW电机、7.5KW变频器(MM440),V/F方式和矢量控制(SLVC)电机的力矩问题
呵呵,图上不是已经给你写得清清楚楚了吗?
所谓静止坐标系的变换,说穿了就是个二次侧短路的变压器模型。电机三相的对称性,当然可以视为两相啦。因为反馈通道的定子电流包含了励磁电流和转矩电流。通过所谓“旋转变换”(也就是通过前述的三步,得到的模型参数为依据),区分出(解出)两个电流分量。这样就可以把异步机等效成直流机来控制啦。把异步电机变成直流电机的特性来控制,也就是“矢量控制”的目的! (实际上,西门子的矢量变频器的观测器直接解出电机轴转速,作为反馈信号。这样便于VC、SLVC控制的一致性。) 上述的图右侧画得并不对。变频器自身含有电压、电流传感器。并不需要在输出线上添加传感器。不要误导初学者。
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海哥 侠圣 经验值:3792 发帖数:858 精华帖:94 |
52楼
主题:回复:7.5KW电机、7.5KW变频器(MM440),V/F方式和矢量控制(SLVC)电机的力矩问题
非常精彩的讨论!版主的解析真是太精彩了,对西门子MM4变频器的研究之深度可见一斑。鼓掌!
不过,在十多年西门子变频器技术支持工作中,确实经常有客户问及有关‘V/F方式和矢量控制(SLVC)方式’的区别。我就会经常打这么个‘比方’来回答对方: 就像我们驾驶员开车一样,设定值就相当于你理想的行驶速度,由于机械间隙、摩擦力、路面阻力的不同,实际行驶速度就会变化(尽管你脚下的油门深度没变),这就是大家常用的V/F控制方式。而矢量控制(SLVC)方式,简单的说,就是在外部阻力变化的的时候,尽量保持车子行驶速度不变。怎么办?你脚下的油门就要随着路面或阻力的变化来不断调节深度!即使遇到上坡、下坡、沟沟坎坎,车子都保持匀速前行。这就是在矢量控制方式下,屏幕上显示的频率在不断上下波动的原因。 矢量控制方式下,虽然显示的频率有所波动,但实际运行速度波动很小。V/F控制方式下,虽然显示的频率波动甚微,但是实际运行速度波动却很大。所以,也有个说法:叫‘矢量控制’为‘速度控制’。 当然,这只是为了简单说明问题而打的这么一个‘比方’,与变频器实际工作时的工况还是有区别的。变频器实际工作时,并不是人工调节‘油门’的深度,而是当你采用了矢量控制方式后,其内部便行驶了PID调节来不断改变‘供油’量,而你脚下的油门深度便相当于‘设定值’。 不知我这样举例,是不是更容易理解一些呢?如果果真如此,就请鼓鼓掌吧!嘻嘻。
拿素心待人,凭技术生存,靠实力发展,用事实说话。
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