什么是变频器的矢量控制方式(变频器的速度控制与矢量控制)(1)

加减速模式选择

又叫加减速曲线选择。一般变频器有线性、非线性和 S 三种曲线,通常大多选择线性曲线;非线性曲线适用于变转矩负载,如风机等; S 曲线适用于恒转矩负载,其加减速变化较为缓慢。设定时可根据负载转矩特性,选择相应曲线,但也有例外,笔者在调试一台锅炉引风机的变频器时,先将加减速曲线选择非线性曲线,一起动运转变频器就跳闸, 调整改变许多参数无效果, 后改为 S 曲线后就正常了。究其原因是:起动前引风机由于烟道烟气流动而自行转动,且反转而成为负向负载, 这样选取了 S 曲线, 使刚起动时的频率上升速度较慢,从而避免了变频器跳闸的发生, 当然这是针对没有起动直流制动功能的变频器所采用的方法。

转矩矢量控制

矢量控制是基于理论上认为异步电动机与直流电动机具有相同的转矩产生机理。 矢量控制方式就是将定子电流分解成规定的磁场电流和转矩电流,分别进行控制,同时将两者合成后的定子电流输出给电动机。因此,从原理上可得到与直流电动机相同的控制性能。采用转矩矢量控制功能,电动机在各种运行条件下都能输出最大转矩,尤其是电动机在低速运行区域。

现在的变频器几乎都采用无反馈矢量控制, 由于变频器能根据负载电流大小和相位进行转差补偿,使电动机具有很硬的力学特性,对于多数场合已能满足要求,不需在变频器的外部设置速度反馈电路。这一功能的设定,可根据实际情况在有效和无效中选择一项即可。

与之有关的功能是转差补偿控制, 其作用是为补偿由负载波动而引起的速度偏差,可加上对应于负载电流的转差频率。这一功能主要用于定位控制。

自动转差补偿功能参数的设置原则如下:

(1)当电动机处于发电状态时,即实际转速高于给定转速时,逐步减小补偿增益。此时变频器需要配置电阻能耗制动或再生制动方式,以防止变频器直流母线过电压。当电动机处于电动状态时,即实际转速低于给定转速时,则逐步提高补偿增益。

(2)自动转差补偿的调节范围为自动转差补偿限定值与额定转差频率的乘积。

(3)自动转差补偿量的大小与电动机的额定转差相关,应正确设定电动机的额定转差频率;电动机额定转差频率的计算公式为:

额定转差频率=电动机额定频率×(电动机同步转速一电动机额定转速)/电动机同步转速(5-7)

(4)自动转差补偿延迟时间的调节:当自动转差补偿响应性能降低时,则减小设定值;当速度不稳定时,则增大设定值。

(5)调整自动转差补偿极限:当电动机速度低于目标设定值,即使调整了转差补偿增益也没有变化时,则有可能是达到了自动转差补偿的极限值,此时,应调整自动转差补偿极限值。

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