引子
近来遇到现场一个实际问题,就是我在30kW以下的交流电机+MM440的控制里,因为系统转动惯量很小,在辨识中,调节器PI时间常数计算和设置的也很小。我看了一下,采用P1910=1所计算的系统启动时间都在0.5秒以内(参数r0345)(注:启动时间,西门子的手册定义它的含义是以额定负载从0加速到电机额定转速所需要的时间)。由此速度调节器的PI参数设置的就非常的“硬”。而我现场的负载是通用汽油机的性能试验台,通机一般都是单缸机,工作周期负载的冲击很大,因为电机与通机之间连接器有间隙存在,很容易因为这种负载的冲击而造成断裂和损坏。这样的事情发生比较频繁了。
由此关注系统的控制特性能不能在这种负载冲击中搞得缓冲一些,柔性控制呢?在直流系统里,西门子的装置有一个变速箱间隙缓冲控制功能,那么交流系统是不是也有类似的功能呢?或者说应该有什么对策呢?
由此,我向400-810-4288求助,给Y版和兵版打过咨询电话,也把注意力集中在了MM440的手册和功能图的研读上了。通过大家的指点和自己的试验。现在这个问题应该说是搞定了。很想共享下我的认识和体会。感兴趣的网友们可以参与讨论呦。
解决方案描述:
1.采用MM440中速度调节器的Droop功能。当转速给定或反馈发生变化的时候,属于负载变化的加减速动态过程,此时激活调节器下垂特性,无疑是一种缓冲功能。嗯,很好,是一招。这是西门子技术支持给我的提示。可是问题来了,Droop功能一旦激活,这种下垂特性不能消失,转速的变化回不到给定点,这是试验要求不允许的。发动机的性能试验,对转速的变化是有严格要求的,动态的负载变化造成转速下垂允许,但必须要恢复到原设定值,否则需要人为去调整,这对实验人员很不方便。能不能实现动态过程Droop有效,稳态时Droop禁止呢?按照现在给出的Droop功能选择,是不行的,参数P1488的三种选择性质都差不多,都不能在稳态消除下垂特性的作用。但是,通过实验,针对参数P1477和P1478的设置,即可满足要求。P1477=52:8(设定值/实际值偏差过大);P1478=0。这样,当调节器的设定值和实际值出现偏差过大时,参数P1477=0,参数r1482按照积分分量输出对下垂特性起作用,当给定值和实际值没有偏差时,P1477=1,P1478=r1482=0。实现了稳态时下垂特性失效。感觉很爽的。^_^
2.通过设置参数P342的惯性比,让系统的启动时间r0345为一个假想的合理时间,也就是延长他的启动时间。比如让r0345=4或者5,以此,计算转速调节器的PI参数,并手动键入P1472/P1470(注:P1300=20),这实际是把调节器的参数变软,也可实现对冲击负载的缓冲。这招儿是Y版指点的。在此非常感谢。我试了一下,效果很不错。系统的负载特性棉里带刚。^_^,有点打太极拳的味道。
下面给出相关的功能图参考: