变频器矢量控制与VF控制有何区别 点击:11914 | 回复:1



Smile-lyc

    
  • [管理员]
  • 精华:114帖
  • 求助:50帖
  • 帖子:2793帖 | 22283回
  • 年度积分:311
  • 历史总积分:144042
  • 注册:2006年8月04日
发表于:2015-10-26 13:11:54
楼主

一、V/F控制方式  

变频器采用V/F控制方式时,对电机参数依赖不大,一般强调“空载电流”的大小。由于我们采用矢量化的V/F控制方式,故做电机参数静止自整定还是有必要的。不同功率段的变频器,自学习后的空载电流占额定电流大小百分比也是不同的。  

一般有如下百分比数据:5.5kW~15 kW,空载电流P9.05的值为30%~50%的电机额定电流;3.7 kW及以下的,空载电流P9.05的值为50%左右的电机额定电流;特殊情况时,0.4 kW、0.75 kW、1.5 kW,空载电流P9.05的值为70%~80%的电机额定电流;有的0.75 kW功率段,参数自整定后空载电流为电机额定电流的90%。空载电流很大,励磁也越大。  

何为矢量化的V/F控制方式,就是在V/F控制时也将输入电流量进行解耦控制,使控制更加精确。  变频器输出电流包括两个值:空载电流和力矩电流,输出电流I的值为空栽电流Im和力矩电流It平方和后开2次方。故空载电流是影响变频器输出电流的主要因素之一。  

V/F控制时输出电压与运行频率之比为一定值:即U/F=K(K为常数),P0.12=最大输出电压U,P0.15=基频F。  三菱变频器资讯  

上图中有个公式,描述转矩、转速、功率之间的关系。变频器在基频以下运行时,随着速度增快,可以输出恒定的转矩,速度增大不会影响转矩的输出;变频器在基频以上运行时,只能保证输出额定的功率,随着转速增大,变频器不能很好的输出足够大的力;有时候变频器速度更快,高速运行时,处于弱磁区,我们必须设置相应的参数,以便让变频器适应弱磁环境。  

速度与出力,高速或者低速时,两者不可兼得,这里有个数据概念:调速范围,指满足额定转矩出力的最低频率与最高频率的比值。以前一般的VF控制方式调试范围为1:20~1:40,我司产品V/F控制调速范围可以达到1:100,能够满足更多范围的行业应用。在开环矢量时可以达到1:200,闭环矢量时达到1:1000,接近伺服的性能。  

变频器V/F控制系统运行时,有两种方式进行转矩的提升:  1、自动转矩提升:  

必须在P0.16=0且P4.00=0时,自动转矩提升才有效。其作用为:变频器V/F控制低频运行时,提高输出电压,抵消定子压降以产生足够的转矩,保证电机正常运行。自动转矩提升与变频器设置“空载电流”和静止学习的“定子电阻”有关系,变频器必须作电机参数静止自整定,才能更好的控制电机运行。变频器作自动转矩提升控制电机时,见上图所示输出电压和频率的线性关系,运行中因为负载变化对电压输出作适当的增减,由于响应时间的快慢,所以会出现出力不稳定因素。  2、手动转矩提升  

设置P0.16为某一数值时,或者设置P4.00为非零时,手动转矩提升才有效。手动转矩提升只与变频器设置“空载电流”有关系,受电机其他参数设置影响较小。如下图所示,为手动转矩提升曲线图。变频器输出作手动转矩提升,其转矩出力在原来基础上成线性增加,所以出力稳定,不受负载变化的影响,出力稳定。但是转矩提升不益太大,转矩提升的幅度应根据负载情况适当设定,提升过多,在启动过程中将产生较大的电流冲击。  

自动转矩提升只能满足一拖一的输出情况,当涉及一台变频器拖动多台电机时,V/F控制时必须采用手动转矩提升,即设置P0.16为非0值。  V/F控制时的有关性能参数调试:  

PA.02为V/F控制转差补偿增益,设置此参数时,可以参考电机额定转速P9.02来设定参数。该功能有助于变频器在负载波动及重载情况下保持电机转速恒定,即补偿由于负载波动而导致的电机转速增减,但是由于补偿本身的响应时间问题,导致系统出现不稳定因素增多,在系统波动较大的情况下,此功能码设置为0有一定效果。

PA.04、PA.05为电流限定功能,由于瞬时负载过大而导致系统没法正常运行,可以适当增大PA.05限定值。 三菱变频器资讯  

V/F控制涉及到以上注意要点和关键功能码。  二、矢量控制方式  

变频器作矢量控制时,对电机参数的依赖很大,所以必须对电机作旋转自整定,参数自整定前,必须设置正确的电机机型参数,完全脱开电机负载。  

Pd.01、Pd.02、Pd.03、Pd.04、Pd.05、Pd.15、Pd.16参数说明:  

下图所示为速度环比例增益与积分时间、电流环比例系数与积分系数调节。Pd.01~ Pd.05为速度环比例增益与积分时间调节参数,设置Pd.05=5HZ,当电机运行频率大于5HZ的时候,Pd.01、Pd.02调节参数起作用;当电机运行频率小于5HZ的时候,Pd.03、Pd.04调节参数起作用。运行参数输出T与比例增益P成正比,与积分时间I成反比,所以Pd.01~ Pd.04四组参数,P设置越大,I设置越小,那么T就越大,变频器控制电机动态响应就越快,此时速度环输入频率与反馈频率一旦有频率差,系统就响应迅速。但是响应太快了会导致电机出现震荡非常厉害。  

举例:某现场,Pd.01和Pd.03为出厂值2或3,此两参数设置在5HZ上下时的比例增益P。开始调试,进行参数自学习,作矢量控制,设置P0.03=4,点运行,此时电机震动非常厉害,电流很大,运行根本不正常。后来设置Pd.01=1和Pd.03=1,然后再运行电机,运行很稳定,无任何异常情况。这里我们让动态响应变慢了,那么系统响应慢些了,频率及电流输出就稳定些了。但是调试基本原则是,“在系统无震荡的前提下”,响应越快越好,也就是Pd.01和Pd.03越大,Pd.02和Pd.04越小,响应就越快,越好。因为实时跟踪反馈的速度,然后作出频率及电流、转矩输出调整,这是开环矢量型变频器控制出力稳定性的基本要求。  

一般小功率的变频器带电机场合,需要适当减小Pd.01和Pd.03,增大Pd.02和Pd.04,这样更能适应现场的调试工作,当然是根据具体情况来调节数据,不能一概而论。  

Pd.15和Pd.16为电流环比例系数和积分系数。下图所示电流环调节过程。在电流环调整时,比例系数P、积分系数I越大,对系统作用越强。一般此两参数不作更改。  

变频器在启动过程出现的情况 

变频器在带动电机时启动的过程中达不到一定的速度,从这些方面所发生的变化也有了很大的改变,不只是从系统发生的共振情况下,还是从电机运转的声音进行来判断的形式,那么采用的设置频率跳跃值的方法,可以避开共振点的形式,一般情况下在这方面采取的效果也有了很大的意义。从而才能够达到更好的效果,所以对于一些电机的电流、转速会发生震荡的形式,严重时系统无法运行,甚至在加速过程中出席那过电频率跨越功能,从而才能够达到更好的效果。 

电机的转矩输出能力不够,不同品牌的变频器出厂参数设置不同,在相同的条件下,带载能力不同,也可能因变频器控制方法不同,造成电机的带载能力不同;或因系统的输出效率不同,造成带载能力会有所差异。对于这种情况,可以增大转矩提升值。如果达不到,可用手动转矩提升功能,不要设定过大,电机这时的温升会增加。如果仍然不行,应改用新的控制方法,比如采用V/f比值恒定的方法,启动达不到要求时,改用无速度传感器矢量控制方法,它具有更大的转矩输出能力。对于风机和泵类负载,应减少转矩的曲线值。 

变频器从电机方面就已经有了很大的转变,那么对系统方面的启动形式也有了很大的效果,所以参数的设置方面是不同的,这是在相同的条件下来变化的一种形式,所以对于转矩曲线方面是没有什么改变的意义。这就是变频器的对速度方面的一种形式。




楼主最近还看过



BH4OWV

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 21回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:12
  • 注册:2015年10月24日
发表于:2015-10-26 20:01:38
1楼

说的很详细,学习了!!!!!


热门招聘
相关主题

官方公众号

智造工程师