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 零速时满转矩时如何实现的？

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作者 主题
小石头
游民

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楼主    2007-12-17 18:36:16
主题：零速时满转矩时如何实现的？ 精华帖 
很多变频器都声称能够做到零速满转矩。
假设现有一个变频器驱动的异步电机，空载。启动变频器，但是给定速度为零。
1、电机要有力矩，肯定需要有励磁产生的磁场，而产生磁场定子绕组就会通电。
2、零速时定子绕组所通电应该频率为零，否则产生旋转磁场，转子就必定会旋转。
3、难道此时定子绕组通的是直流电？！所以才会在转子在外力作用下有旋转趋势时，切割直流电的固定磁场就产生了电磁力矩，和外力平衡后，转子处于静止？

还望达人不吝赐教：零速时满转矩时如何实现的。
在下学历不高，还望高手不要见笑。
谢谢。
我学历不高,还请高手不要见笑.
小石头
游民

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楼    2007-12-22 01:24:41
精华帖  主题：回复:零速时满转矩时如何实现的？
kdrjl:
你的意思是不是此时转子上其实是有力矩的只是不足以克服本身的惯性以及摩擦力而旋转?
如果有外力作用在转子上,有了转动的趋势后,变频器检测到更大的反电势,就会加大电流转矩分量和励磁分量,有了足够的磁通,只要外力矩不超过电机的电磁力矩,转子就会一直处于静止状态?
即使变频器输出的是50HZ只要励磁分量足够小,转子也不会旋转?

dxhong66 :
并不是没有能量交换,只是没有转化成机械能而已,大部分都在定子上以热能方式消耗了,所以堵转时电机发热会很严重.

还是不太懂:
张力控制下的电机转子静止,是因为电机的电磁力矩和张力负载力矩平衡了,此时旋转磁场是有速度,转子是有明显电流的,这和我说零速满转矩还是有一些区别的.
我学历不高,还请高手不要见笑.
小皮
侠圣

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楼    2007-12-22 20:20:21
精华帖  主题：回复:零速时满转矩时如何实现的？
我是这样理解的：首先从理论上矢量控制的方法，可以将转矩和励磁解藕，模拟成一台直流机。这时就肯定可以实现零速满转矩控制，不需要想此时输出的波形到底是什么样，交流中也不存在一个什么励磁电流,只要考虑模型在低速或零速下是否还可行。
感官理解的话，异步机零速要是有转矩的话，应该还有转差存在，所以输出应该是一低频正弦波。这个电流可以用矢量解藕成励磁和转矩,并没有办法说励磁波型是什么样的。只有在零转矩时（空载），波形才可以说是励磁波形。
我做过西门子变频零速调转矩，效果挺好的，零速时变频器显示输出频率1hz多。
还有小石头有一个概念是错的，零速时永远是电磁转矩和负载转矩是平衡的。
小皮
侠圣

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楼    2007-12-31 20:37:27
精华帖  主题：回复:零速时满转矩时如何实现的？
没说明白吗？异步机变频电机零速时输出应该是一个低频电流，频率大小基本等于转差频率。
这个频率并不是机械的按照转差固定补偿的，那是在v/f中用转差补偿的。矢量控制是将三项旋转的电流和频率用数学方法解析成两项固定垂直的矢量，其中主要的计算就是三二变换，旋转变换，旋转变换应用的负载角就是转差频率的积分。也就是说固定的励磁和转矩电流经旋转变换出来就是根据转差频率旋转的交流了。
矢量理论我也是正在研读，只能看明白还不能讲明白，建议大家再看看。
小石头
游民

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楼    2008-01-03 11:47:52
精华帖  主题：回复:零速时满转矩时如何实现的？
quote:以下是引用小皮在2007-12-31 20:37:27的发言：
没说明白吗？异步机变频电机零速时输出应该是一个低频电流，频率大小基本等于转差频率。
这个频率并不是机械的按照转差固定补偿的，那是在v/f中用转差补偿的。矢量控制是将三项旋转的电流和频率用数学方法解析成两项固定垂直的矢量，其中主要的计算就是三二变换，旋转变换，旋转变换应用的负载角就是转差频率的积分。也就是说固定的励磁和转矩电流经旋转变换出来就是根据转差频率旋转的交流了。
矢量理论我也是正在研读，只能看明白还不能讲明白，建议大家再看看。



你的意思是的：此种情况下，变频器输出并不零，而是在转差左右的频率？
那到底是大于转差还是小于转差呢？ 大于转差电机在空载时难道不转了？小于转差哪来的额定转矩？
我学历不高,还请高手不要见笑.
小石头
游民

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楼    2008-01-04 15:50:26
精华帖  主题：回复:零速时满转矩时如何实现的？
多谢楼上各位。小结一下：
1、给定零速时，变频器其实是有输出的。
2、输出的是交流。大小在转差左右，而且和外部作用负载有关。
3、通过调节转矩电流可以得到较理想的额定转矩。

是否如此，还望高手指教。

小弟也去查阅，思考一下。
再次感谢！
我学历不高,还请高手不要见笑.
滕海石
侠客

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楼    2008-01-07 17:47:42
精华帖  主题：回复:零速时满转矩时如何实现的？
个人认为,像变频器厂家说的 能够达到"零转速满转矩"的意思,应该理解为是在一种应用场合下能够实现该要求(典型的就是起升机构),而不能脱离应用去看待这个问题."零转速满转矩"反映了变频器的调节性能.
西门子的6se70变频器要实现这个功能,大家都知道是必须是带编码器的矢量闭环,在起升应用场合我们负载的力是向下的,当我们给定为0速时,肯定有会有向下溜的趋势,而这时变频器通过编码器检测到速度方向为负,所以就通过其矢量控制的调节方式提高转矩去阻碍其向下溜,这时就又有了向上运动的趋势,这时变频器通过编码器检测到速度要为正,就又会调节阻碍其向上运动,如此反复达到一个动态平衡的过程,可能应该这样去理解变频器厂家说的能够实现"零转速满转矩".
以上纯属自己瞎说,愿意有人来教训,以便提高自己!



o! why? thinking...
fing
游民

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楼    2008-01-23 10:12:01
精华帖  主题：回复:零速时满转矩时如何实现的？
“零速满转矩”或大转钜严格的说必须在闭环状态下（加编码器）才可以实现，在负载扭矩的作用下，电机会发生偏转，编码器会适时将这一偏转“趋势”反馈给变频器的逆变器，逆变器脉冲信号便开始触发，使能，输出一低压电流，因为电压的高低反应做功的快慢，此时电机为静态，所以只有一小电压建立励磁就可以了；只要负载电流不会超过变频器的设定范围，变频器就会输出适当的电流，建立电磁转钜，抵消负载转钜，维持这一静态。电机之所以没转是因为变频器输出转钜始终滞后负载转钜，并且最终等于负载转钜，而并未超过负载转钜，也就是没有动态加速度，所以电机呈现“零速”。
以上是我个人的片面之谈，各位老大不要见笑，呵呵！
小皮
侠圣

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楼    2008-01-29 13:07:13
精华帖  主题：回复:零速时满转矩时如何实现的？
但是我见过好多系统，在较高转速下系统挺正常，零速下就有震动甚至有一点点地爬行，当然也可以说系统没调好，但确实变频系统在零速下的模型并不准确，零速也许还行，但位置可能变化了，就是说有累积的误差，要是想让它完全不动还得有位置外环。
Zane
至圣

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楼    2008-02-21 00:20:57
精华帖  主题：回复:零速时满转矩时如何实现的？
1.闭环是必须的.
2.对于位能性负载,或弹性形变扭矩负载,靠电机励磁电流建立所谓的零速扭矩是来不及的,必须在启动时给出一个相对受力方向相反速度脉冲给定,以快速建立反向扭矩,速度脉冲给定的幅度和宽度取决于所需抵消负载的大小.因此即使调试的很好,机械启动时一般也会有瞬间微小的震动.
3.我们通常使用的是定子侧变频调速,主要是三相异步电机,这种系统即使加了强制风冷,所谓零速额定扭矩输出也不允许长时间运行.现在新兴的转子侧变频调速,到是可以零速额定扭矩输出.
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xybphoenix
侠客

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楼    2008-04-26 11:40:56
精华帖  主题：回复:零速时满转矩时如何实现的？
这个问题我们曾经询问过一些变频器制造厂商，一般都说能做到，但有人这样说过，在这种状态下，因为一个不断调节的过程，所以输出实际上是有轻微震动的。能够从机械方面观察到！还有我觉得零速时满转矩和堵转是两个概念，堵转是肯定要到电流限幅的，而零速时满转矩就根据负载情况而不一定多少电流了。负载不超额定，应该是到不了限幅值，所以我觉得只要电机保持通风散热，不会烧电机。
好好学习，天天向上！
JulyAug
侠士

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楼    2008-06-25 13:28:11
精华帖  主题：回复:零速时满转矩时如何实现的？
轻轻地问，6SE70变频采用闭环矢量方式控制30KW异步电机，加使能，速度给定为零，用手转电机轴能较轻松地转动，但只要一松手，电机轴又回到原来静止的地方。问题：如果零速时能输出额定扭矩（159NM)，我用手应该转不动吧？
向前进
老Z
游侠

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楼    2008-08-29 13:52:34
精华帖  主题：回复:零速时满转矩时如何实现的？
我认为这里需要澄清一个问题：所谓零速满转矩指的是可以在零速时满转矩启动，还是指变频器可以让电机在零转速也就是在零给定下仍然可以让电机的输出力矩到达额定转矩。
如果不讨论控制方式，所有的变频器都可以到达前述的第一种状态，而所有变频器厂家说的也是指这种情况。不过这种情况指的不是给定为零。
要达到第二种状态，就要看变频器采用的是什么控制方式。就西门子的变频器来说必须采用带速度反馈的矢量控制方式。
这里说的控制对象是交流异步电机。当给电子绕组通过一定大小和频率的电流时，由于转子的鼠笼绕组切割磁力线，在转子绕组里也会产生电流，这个电流和旋转磁场相互作用就会产生电磁力矩。当电机的力矩和负载的力矩方向相反大小相等时，系统将处在稳定状态，即加速度为零的状态，如果其初速为零，那么系统将静止不动。
当系统拖的是一位能性负载时，如果系统启动，给定为零，抱闸松开，此时电机肯定会出现一个顺负载方向的速度波动，其实就是我们平时所说的动态速降。此时系统根据这个速降调节系统输出，给出适当的电流和输出频率，使电机的转速为零（具体的调节过程可以看系统框图或另行讨论），保持系统稳定在给定的零速度。
这里可以看出，系统给定为零，电机转速为零，并不代表变频器的输出频率为零。
另外，要想实现这种控制特性，建议最好使用带编码器的矢量控制方式。无编码器矢量控制方式虽然理论上可以达到同样的效果，但是由于在实际系统中有一些问题，西门子在低速段对其控制方式做了一些特殊处理，不能达到满意的效果，因此不建议采用。
三良
侠士

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楼    2008-08-31 15:23:52
精华帖  主题：回复:零速时满转矩时如何实现的？
我曾经用过东芝的变频器作过零给定转矩输出问题，在零给定情况下，只要使能，变频器确有输出，用手盘转轴，在轻微的转动后，立刻产生阻转矩，便无法再旋转，说明电机出力够大，与我用直流系统作零给定转矩输出的试验差不多结果，经分析小弟认为是这样：零给定后突加外力，产生旋转，编码器立刻有了速度反馈，经速度调节器作用后，产生电流给定，因速度调节器有积分作用，因此，只要有外力，就一定会产生阻转矩。
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