目前国内低压通用V/F型变频器的软件技术发展趋势 点击:1107 | 回复:3



st_zxf

    
  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 39回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:38
  • 注册:2004年2月12日
发表于:2004-10-12 09:41:00
楼主
现在市场上低压通用V/F系列变频器从各生厂家所提供的技术资料来看,基本可分为简易型和多功能型两种。 简易型集中在低功率段(3.7kW以下),在这个功率段的市场应用广,需求量最大。由于大部分市场属于低端应用,只要求通过变频器能够实现简单的调速需求,考虑用户对变频器的性能价格比要求。各生产厂家推出了各自的简易型机种。由于受到硬件成本及小型化趋势的限制(比如在国内简易型机种中一般会把成本较高的输出电流取样环省掉),软件对于一些功能算法无法完成,功能上只要求变频器能够,按照V/F曲线输出,和一些简单的人机界面,I/O口操作及保护功能,多为单CPU系统。 多功能型覆盖整个功率范围。作为多功能型机种,主要考虑在合理的硬件生产成本下,通过在变频器软件上的优势来提高产品竞争力,具体体现在变频器核心算法的改进和功能的增加与优化。高性能的核心算法和尽可能全面的应用功能,现场可编程性(内部结构框架向类似于PLC的方向发展),是目前通用V/F系列主要发展的方向。各个厂家在软件上各自有优劣势,总体看来一般多功能V/F型变频器主要有成熟应用的功能模块有以下几个: ⑴可编程操作方式模块 丰富的操作配置模式,有利于用户选择需要的操作方式,提高兼容性。一般都可通过数字操作器,端子台,通信总线的方式进行自由组合。 ⑵任意V/F模式编程模块 满足不同负载系统对V/F曲线的要求,(如2次方,3次方递减转距特性等)。大部分具有3段式可调整V/F曲线,有些提供几十种固定V/F模式,供用户选择。 ⑶加减速模块 加减速时间的选择种类,决定外部及内控PLC运行模式时的加减速时间的组合功能。一般加减速时间都可设定4组以上,设定时间一般在0.0~6000.0秒的范围。 ⑷频率指令模块, 目标频率指令来源的可选择性,决定了变频器在频率指令上的可编程性。一般频率指令都可设定8组以上,及点动频率的设定,还有“回避频率”等辅助设定。频率精度可达到0.01Hz,范围在0~400Hz。丰富的频率指令通过编辑来源的方式可实现各种复杂的系统动作,如分时段恒压力供水,特种化纤丝的工艺实现。 ⑸内控PLC模块 具有多种内控PLC运行模式,及步模式的可编程。丰富的步模式可直接解决一些工艺过程控制功能,如化纤行业中常用的“牵伸”、“摆频”、“恒压供水控制模块”等功能。简化用户系统的设计,帮助用户降低了成本。 ⑹多功能接点模块 丰富的多功能接点功能选择增强用户的现场可编程性,提高系统兼容性。各厂家根据各自硬件配置的不同,来决定自己的多功能接点组合方式的安排,一般都具备可设定的接点滤波系数,等辅助参数设定,增强接点的抗干扰性。接点资源的丰富程度和可编程深度直接影响单机解决现场问题的能力,它和主程序的设计框架有关系。 ⑺模拟量模块 模拟量输入输出的定义及组合配置,信号滤波等。及模拟量输入发生丢失时的故障处理方式选择等。保证模拟量输入输出接口的电平匹配和抗杂讯强度,提高系统兼容性。 ⑻处理瞬停和速度搜索模块 作为提高控制性能的一种方式。可选择瞬停时的处理方式,速度搜索的各项参数可调。 为实现自由运转中的电动机,实现无机械冲击启动提供了可能。 ⑼直流制动模块 可直接设定制动力矩,及制动时间,制动力矩以电流作为控制对象,比普通的电压控制在制动性能上有很大的提高,可以精确控制制动转矩。 ⑽力矩补偿模块 可定义力矩补偿的幅度,一般做法是在启动时简单的电压补偿控制,。有些优秀的控制算法充分考虑电机在低频时的磁滞损耗,通过引入“定子电阻”、“电机铁损”等参数的设置,使普通V/F型在低频1Hz时也能提供较大的转矩。克服了V/F控制在低频时启动力矩不足的弱点。而在恒速状态下也可动态调整输出力矩提高转矩响应。比普通的只在加速过程中的电压补偿,在力矩响应的性能提高上有本质的区别。高性能的V/F型变频器,已经由单纯的电压型引入了一部分电流型控制的概念,在转矩的控制上采用了电流PI控制算法。 ⑾转差补偿模块 可通过“电机无负载电流”“转差补正延时”等参数的设置,来达到控制效果。一般此功能都具备。 ⑿过压过流失速、过转距、过载,过热、输入输出缺相检出设定模块 依靠全方位的电压,电流检测基准的软件设定,来保证变频调速系统的可靠运行。其检测性能决定了变频器在使用中判断故障的灵活性。系统的稳定性和故障时系统保护能力,很大程度上取决与保护参数是否能合理的设置与科学的计算。 ⒀PID控制模块 通过合理完善的PID模块,来控制参数滞后性强系统的恒压、恒流动作,恒压、恒流控制是变频调速的重要应用领域。PID功能越丰富其现场变量的控制能力越强。结合可编程性强的输入输出控制接点,可以组成高性能,低成本的控制系统。来满足各种控制响应滞后的变量系统。PID控制是属于通用变频器的基本功能。 ⒁节能运行模块 一部分厂家具备此功能,但性能各不相同。一般体现在进入节能运行模式后转矩的动态响应无法满意,或因为运行曲线无法调整而不能找到最佳节能运行状态。在业界较突出的有YASKAWA-616P5/PC5系列。 ⒂MODBUS通信模块 通过通信模块参数的设定可满足一般现场通信总线的技术要求,也有各厂家自定义的通信协议,来整合自身系统的协议要求。硬件一般为RS485方式。还出现了如CAN总线等一些高性能的通讯方式。 在国内目前的V/F型变频器中作为主控CPU中,应用最成熟的为INTEL的196系列。作为一直被看好的电机处理专用DSP,TI的TMS320LF240x系列除了爱默生的TD系列,在国内市场一直未见成熟应用,有些应用甚至还不如16位的CPU系统的性能,主要原因是该DSP的应用技术积累不多,作为通用型变频器其基本算法框架技术支持资源还很少,而且3V系统过高的总线速度对于系统的抗干扰问题,也限制了它的应用。但在专用机型上可以体现处理能力强、控制精度高的优点。在PWM波形算法上一般有正弦调制SPWM及其优化控制,空间电压矢量调制SVPWM等。载波频率可达到15KHz,频率精度一般基波在100Hz以下0.01Hz,以上在0.1Hz。



1179

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 27回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:70
  • 注册:2004年8月23日
发表于:2005-01-04 10:17:00
1楼
谢谢如此好的文章!

zhou770328

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 10回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:9
  • 注册:2006年7月26日
发表于:2010-03-08 11:50:32
2楼

我顶,非常好!对变频器在产品端的分析非常好!

xiaoweny

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:14帖 | 106回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:623
  • 注册:2010年3月09日
发表于:2010-03-09 08:52:31
3楼
谢谢,不错!!!1对变频器在产品端的分析非常好

热门招聘
相关主题

官方公众号

智造工程师