请教:转矩控制的应用 点击：5631 | 回复：31
发表于：2002-08-21 16:43:00
5楼
直接转矩方式分别控制异步电动机的转速和磁链。采用在系统转速环内再设置磁链内环的方法，以抑制磁链的变化对转速的影响。直接转矩控制的核心问题是转矩和定子磁链的反馈模型以及如何根据转矩和磁链控制信号选择电压空间矢量控制的开关状态。特点：
（1) 系统所控制的是定子磁链Ψ1、而不是转子磁链Ψ2，故受电动机参数的影响较少;
(2) 动态响应好。在电动机加、减速或负载突变的动态过程中，可以获得快速的转矩响应;
(3) 控制算法和系统结构较简单，开关频率较低;
(4) 会产生转矩脉动，低速性能略差。目前较适用于风机、水泵等调速范围不宽的场合
发表于：2002-08-21 22:12:00
6楼
不好意思,我来解释一下,也欢迎大家指正.
1)转矩控制和直接转矩控制(dtc)不是一个概念.转矩控制指的是高性能的变频器不但能够控制速度,还能够控制电机的扭矩.当然,采用dtc技术的acs600也能控制电机的输出转矩,采用真正矢量控制的也能实现转矩控制.
2)byb说的完全正确,转矩控制方式下,速度是不受控制的,但是可以利用速度的上限来实现一些工艺的目的.这个速度的上限是可以受到模拟量等的信号来控制."在力矩控制方式下,使用了两个模拟量输入,一个是控制力矩,令外一个是速度极限值".例如一个轧机,轧出来的材料需要恒张力卷曲,这时候如果利用前级的轧机主机实际速度信号作为卷曲恒张力变频器的速度上限,此时即使发生断带,也不至于飞车,而是加速到上限频率+偏置频率.
3)张力控制可以分成直接张力控制/间接张力控制.单纯依靠转矩控制是可以完成间接恒张力控制的.直接张力控制如老刘所言,采用传感器反馈,变频器工作与速度模式,通过调节器的作用,保证系统的张力恒定,这种方式,对变频器要求不是很高. 间接张力控制是通过控制电机的输出转矩,然后测量或者计算(616g5只能测量,3300可以自己计算)卷曲的半径,半径乘以社设定的张力,就等于扭矩,扭矩考虑传动比什么的,就是电机的转矩,顶级的变频器,转矩的控制精度大约可以到达2%左右.这与速度的控制精度相比,相差很远,但是对于张力控制,已经是挺高的指标了.
4)"电机有劲儿"是指电机速度特性很硬,
5)张力的控制,需要考虑的因素很多,系统的惯量,材料的惯量,摩擦,弯曲力矩等等,锥度,软件比较复杂,这就是通常说的"卷绕宏".td3300的软件是不另外收费的.有一点我一直不是很明白,请y4511,存在帮助释疑:丹佛斯的变频器不旋转进行辨识参数,那么张力控制时候转动惯量怎么计算?在加减速度的过程中,转动惯量对张力控制的好坏是绝对重要的啊.
发表于：2002-08-22 15:29:00
8楼
"我所说的放卷并不是真正意义上的放卷,而是后级单元对前级单元的一个拖动过程,现在所做的系统是分别给两个变频器模拟粮信号,使它们存在速度差,通过速度差的大小来实现张力的大小,前一单元的目的就是为了使布存在张力,不存在象放卷过程中的半径问题,整台车的主令速度是在后级拖动单元,实现无级调速,我是否可以将前级单元改为力矩控制,用后级的拖动来实现张力大小的控制,控制精度不要求很高,现在的生产工具过程,前级变频器基本是个再生制动过程."
对于卷曲,一般意义上面理解是有卷径变化的那一种,包括表面卷曲和中心卷曲.表面卷曲控制简单,但是可能会影响材料的表面质量,中心卷曲需要考虑的因素多一些.
对于您说的这个问题,实践上面也很常见,我是这样的理解的:多级单元的传动,例如直进式拉丝机(南海航天/锡南拉丝等生产),或者纺织行业的布匹,纱线的一些工艺过程,多色印机等等,都有这样的需求.这种场合,一般的控制方式是我们常说的同步,采用变频器的速度链方式(丹佛斯5000,西门子6se70,安圣3000)或者同步控制器方式可以实现.这是我说的直接张力控制的一种形势,虽然它世纪的传感器不一定是张力传感器而更多的是位置传感器(摆干,低摩擦气缸等形式).如果的这样传动点只有两级,那么完全可以采用您说的前级别(后级也一样)工作与速度模式,另外一级采用转矩控制模式(无非把卷径固定而已,问题更简单),例如浆纱机,卷染机.
发表于：2002-08-27 15:21:00
16楼
to vcplus:
1.
"td3300的软件是不另外收费"
当然, 3300本身就是张力控制专用形啊!
3300的公开报价要比3000高5-10%, 这不是软件费吗? 而代理商实际销售的价格, 3300比3000要高更多.
2.
请问哪种顶级变频器(不是伺服, 不是永磁电机)转矩精度可以做到2%? 我所见到的最好变频器, 在对电机,温度都有要求的情况下也只能做到3%.
to 存在:
丹佛斯张力软件有转动惯量设定的参数, 但是往往用户并不知道实际的惯量大小,那么变频器张力软件可以测的出来吗? 2800是P4吗?那5000是P几? 6000是P几?8000是P几?
发表于：2002-08-27 20:58:00
17楼
wujuli:
1)td3300的测试需要一些专用设备,也就是说研发成本要略微高一些,因此售价相比3000高,但是高的很少,功率大的基本是一致的.和欧美的产品相比,性能/价格还是相当有竞争力的.代理商如果销售的价格较高,侧面说明这个产品的定位是较低的.我不是市场的,这个问题确实没有发言权.
2)3%和2%的问题,不好意思,也许我记错了.以前查询文献的时候好像看见过安川有一种H系列的变频器,在带高分别率的编码器以及安川电机的时候可以达到2%.也许是3%.我在查查.
3)好像三菱在开发V系列的变频器,希望有机会和您交流.
另:
我又仔细研究了一下存在极为推崇的丹佛斯变频器,并且实际在机组上面测试了一下.
1)以在国内销售较多的丹佛斯VLT5000变频器,手册上面技术指标并不算高.零转矩的指标甚至是较差了.和安川相比,衡量矢量控制的三个主要指标,稳速精度/低频转矩均相比安川上一代的G5有距离,动态响应倒是极高,达到了DTC的水平.但是如果专业一点,可以肯定的是定义的方式是不同.INTEL是公认的顶级行业老大,但是----我再次罗列一遍,在欧洲,2001年度高性能驱动器的份额(包含伺服):
NO1 siemens
NO2 abb
NO3 emerson-ct
NO4 euro
NO5 lenze
NO6 yaskawa
NO7 sprit
NO8 keb
NO9 rockwell
NO10 vacon
where is danfoss? 日本的安川倒是第六名.
有一个著名的大用户,生产钢丝线,大批量使用四种变频器,三菱/丹佛斯/伦茨/安圣.开始实际的表现:
安圣和伦茨用于拉丝机(粉尘较大),
丹佛斯用于捻股机,
三菱用于外绕,
1)安圣由于抗金属粉尘的能力不足,出现批量误报警;
2)伦茨同上,但是表现主要是开关电源损坏
3)丹佛斯由于电源范围正负10%(该厂自备发电厂),损坏也较多
4)三菱故障最少,但是相比之下三菱的工作环境倒是最好
后来的情况:
安圣立即派人研究,针对现场情况改进了变频器风道结构和pcb工艺,之后基本没有出现问题
伦茨原来份额最大,但是上海方面没有能力改进产品,后来采用9300替换8200,给用户的价格相当优惠,
丹佛斯的份额在下降,
三菱的份额有所上升,
我只是举个例子,我一直都是这个观点:大公司生存到今天,水平很接近,没有哪个公司能够说自己的产品绝对领先.丹佛斯的卷绕宏,我没有使用过,但是我想和西门子的工程型,abb的600卷绕宏,ct的unidrive没有本质的区别.丹佛斯在杭州卷烟厂做了一个样板工程,但是国内烟机的龙头企业昆明机床厂使用的是ct变频器. 我们开发3300的时候,也仔细研究了euro590(直流),acs600的卷绕软件,也有从幼稚到慢慢熟悉的过程.论坛大家多讨论技术问题,讨论如何提高自己和国内用户的水平.老觉得"欧洲"的代理商,就看不起日本,有意思吗?本质上没有区别!
发表于：2002-08-28 09:59:00
19楼
2800是P4吗?那5000是P几? 6000是P几?8000是P几?
您倒挺识数，这里不是数值愈高愈高级，2800适用于包装机械行业，5000适用于恒转距的工业场合，6000适用于暖通行业，8000适用于水行业。它们在各自的行业都有不可完全替换的特点.更重要的是它们都是使用vvc++原理的矢量型变频器.
这好比p4的移动型,台式机型和xeon,而且都是northwood内核的.
vcplus：
的确,丹佛斯的份额由于受到保尔减速机的影响有所下降,但不至于象您的排行榜那样名落孙山.它去年的销量排名7位.
丹佛斯电源范围正负10%指的是此情况下输出端仍保持额定电压,满转距输出.只有当直流回路电压到402v和855v才算过低和过压.
我最先识的字是汉字；和平假名，我喜欢SONY和深田恭子。但是日本……
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