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传动控制系统工程设计常用的三要素

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传动控制系统工程设计常用的三要素

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2022-12-24 18:00:31

用西家传动进行工程设计常用三要素之一，一个控制系统的结构框图

这个系统结构简图，是以G120的SLVC为例的。为什么是它，而不是V/F控制的结构呢？因为SLVC现在基本是西家传动的标配功能了。不论是简单地V系列，还是通用的G系列，乃至高性能的S系列。SLVC已经是都具备的功能了。

我们知道，电机的闭环控制起源于直流电机。有结构图可以看出，它实际与直流的控制结构如出一辙。都是典型的转速外环，电流内环的双闭环控制结构。交流电机能够在今天也能以直流电机的控制那样，这是历史的进步。因为典型的双闭环系统，可以使电机的调速特性变成直线那种硬特性。不论是启动过程，加速过程，稳态过程，都能获得电机100%的转矩特性。克服了交流异步电机因为滑差而产生的特性软化问题。同时交流异步电机又因为它的机械结构简单，免维护等优点，所以现在的交流传动控制代替了许多的直流传动应用场合。

传动工程设计三要素之二，一个常用的公式：

这个公式是传动系统运行，电机输出轴功率和转速，扭矩的平衡方程式。它是我们计算旋转轴机械各个转速下，转矩或功率参数的必备工具。

传动工程设计三要素之三，两条控制特性曲线：

第一条曲线，转速-功率曲线：

第二条曲线，转速-扭矩曲线：

曲线是做什么的？它描述的是系统控制电机的输出特性曲线。请注意，这两条曲线横轴代表电机电机的运行转速范围，纵轴代表电机输出的机械特性转矩和功率的范围。红线和绿线所包罗的面积，就是电机输出轴的机械特性控制能力。在这里，转速的控制特性是一族垂直竖线特性，不是电机的自然特性。因为SLVC的控制特性，已经把交流异步电机的滑差补偿了。而它的恒转矩控制特性是一族水平的直线。

当一个控制系统的西家传动变频器和电机确定以后，我们就可以利用公式计算和描绘两条曲线的特殊点。并确定它输出机械特性范围。确立了两条曲线以后，我们再把曲线的点代入系统结构图中的参数设置。由此完成工程设计任务。一个完整的控制特性建立完成。