• 一款用于高速电机调速系统的数字控制器设计

      控制篇  通用变频器中基于DSP的数字控制器实现  引言  变频调速系统的关键,就是要没计一个合理的变频器,而它的核心就是变频调速系统的数字控制器。变频器的

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      变频器的基础知识  变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将

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  • 变频器的参数设定步骤

    变频器的参数设置对于整个变频器系统来说是极其重要的。变频器参数设置的正确与否直接影响到变频调速系统的投运,甚至后期系统的稳定运行。变频器参数设置不当不但不能满足生产工艺流程的需要,而且会导致电机启动、制动失败,以及正常工作时常跳闸,严重时损坏变频器。 变频器的参数设定步骤:必须要确定整个生产工艺流程的需要,以满足生产工艺流程的需要为目的进行设置。比如整个调速系统的范围、精度、快慢、负载的大小等。按照输出功率及功能,变频器可分为很多种类,不同种类的变频器的参数也有很大差别,工程师建议用户将大多数的参数采用变频器的出厂设定就行了,只要设置修改那些出厂设定与现场实际不相适应的参数,如电动机的一系列参数、端子操作、基底频率、上升时间、下降时间、最高运行频率、最低运行频率、控制方式、转矩补偿、变频器的各种保护定值等,其余参数可在变频器调试时根据实际情况设置修改。 1、电机参数 电机参数包括电动机的额定功率、额定电压、额定电流、额定转速。这些参数都能从电机铭牌上得到。正确的电机参数是让变频器和电机匹配运行的前提。 2、基底频率 基底频率时变频器对电机进行横功率控制和恒转矩控制的分界线。基底频率以下,变频器的输出电压随输出频率的变化而变化,V/f=常数,适合恒转矩负载特性;基底频率以上,变频器的输出电压维持电源额定电压不变,适合恒功率负载特性。基底频率参数设置应根据电机的额定参数设置,而不能根据负载特性设置,否则,容易过电流或过载。 3、上升/下降时间 上升/下降时间又叫。上升时间就是输出变频器从0上升到最大频率所需时间,下降时间是指频器输出从最大频率变下降到0所需时间。上升时间不能过快,必须保证变频器不会因为电流过大跳闸,下降时间必须防止平滑电路电压过大,不使再生过电压失速而使变频器跳闸。上升/下降时间的设置需要考虑到系统负载惯性大小,但在调试中常采取按负载和经验先设定较长上升/下降时间,通过启、停电机观察有无过电流、过电压报警;然后将上升/下降设定时间逐渐缩短,以运行中不发生报警为原则,重复操作几次,便可以确定出最佳上升/下降时间。 4、最高/最低运行频率 最高运行频率是指电机的最大运行频率,最低运行频率是指电机的最小运行频率。电机达到最高或最低频率后,其运行频率将与频率设定值无关。最高/最低运行频率实际上是为了防止变频器误输出过高或过低频率引起设备损坏的保护功能,在应用中按实际情况减少机械和皮带的磨损,可采用变速器驱动,并将变频器上限频率设定为某一频率,这样就可使皮带输送机运行在一个固定、较低的工作速度上。 5、控制方式 变频器根据种类不同、控制对象不同,有U/f控制、矢量控制、转差频率控制等方式供用户选择。一般通用变频器采用U/f控制。通常变频器会提供多条供用户选择,可根据控制对象的动态特性以及生产工艺流程需要正确选择所需曲线。 6、转矩提升 也称转矩补偿。对于常规的V/f控制,变频器工作在低频区域时,电机的励磁电压降低,出现了欠励磁。需要通过提高电压,来补偿电机速度降低而引起的电压降,使电机获得足够的旋转力。该功能设定为自动时,可使使加速时的电压自动提升以补偿特性,通过试验可选出最佳曲线。对于变转矩负载,如选择不当会出现低速时的输出电压过高,而浪费电能的现象,甚至还会出现电机带负载启动时电流大,而转速上不去的现象。且在使用转矩提升功能时不可以盲目地降转矩提升功能调得太大,太大会出现保护。 7、转矩限制 转矩限制可分为驱动转矩和制动转矩限制两种。它根据变频器输出电压和电流值,经CPU进行转矩计算,可对加减速和恒速运行时的冲击负载恢复特性有显著改善。转矩限制功能可实现自动加速和减速控制。当加减速时间小于负载惯性时间时,也能保证电机按照转矩设定值自动加速和减速。 驱动转矩功能提供了强大的起动转矩,在稳态运行时,转矩功能将控制电机转差,而将电机转矩限制在最大设定值内,当负载转矩突然增大时,甚至在加速时间设定过短时,也不会引起变频器跳闸。在加速时间设定过短时,电机转矩也不会超过最大设定值。驱动转矩大对启动有利,以设置为80%-100%较好。 制动转矩设定值越小,其制动力越大,适合急加减速的场合,如制动转矩设置值过大会出现过电压报警现象。如制动转矩设定为0,可使加到主电容的再生容量接近于0,从而使电机在减速时,不适用制动电阻也能减速至停止而不会跳闸。但在有的负载上,如制动转矩设定为0,减速时会出现短暂空转现象,造成变频器反复启动,电流大幅度波动,严重时会使变频器跳闸,应引起注意。 8、变频器频率反馈输出 通常变频器频率反馈输出有0-10V、0-20mA或4-20mA几种类型,需要使用者参看变频器说明书。某些工况需要将变频器频率输出送到仪表或系统显示,要注意仪表输入信号与变频器输出信号匹配问题。 9、变频器控制面板 不是每一个品牌的变频器都带着操作面板,有些品牌操作面板在订货时是选件,需要单独订货。如果需要操作面板,订货时应与变频器供应商提出要求、做好沟通,以免遗漏。带有操作面板的变频器用户可选择变频器在面板控制、远程电流(或电压)控制或通讯方式控制。 变频器诸多参数要根据现场实际调试进行设置,变频器参数设置的最终目的就是保证系统的稳定良好运行。 

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