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西門子變頻器參數(shù)設(shè)置探討研究分析
河南中科電氣自動化有限公司
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近十多年來,隨著大規(guī)模集成電路、計算機控制技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,特別是矢量控制技術(shù)的應(yīng)用,使得交流變頻調(diào)速技術(shù)逐步具備了寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、快動態(tài)響應(yīng),以及在四象限作可逆運行等良好的技術(shù)性能,調(diào)速特性可與直流電氣傳動相媲美。在交流調(diào)速技術(shù)中,由于變頻調(diào)速的調(diào)速性能與可靠性等性能在不斷完善,價格也在不斷降低,特別是它的節(jié)電效果明顯,實現(xiàn)交流電機調(diào)速極為方便,因此,在一切需要速度控制的場合,變頻器以其操作方便、體積小、控制性能高而獲得廣泛的應(yīng)用。變頻器在使用中出現(xiàn)的一些問題,很多情況下都是因為變頻器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的。西門子micromaster440變頻器可設(shè)置的參數(shù)有幾千個,只有系統(tǒng)地、合適地、準(zhǔn)確地設(shè)置參數(shù)才能充分利用變頻器性能。

    2 控制方式選擇

    變頻器控制方式的選擇由負(fù)荷的力矩特性所決定,電動機的機械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)下列關(guān)系式?jīng)Q定:

    p= t n/ 9550

    式中:p——電動機功率(kw)

    t——轉(zhuǎn)矩(n. m)

    n——轉(zhuǎn)速(r/ min)

    轉(zhuǎn)矩t與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系根據(jù)負(fù)載種類大體可分為3種[2]。

    (1)即使速度變化轉(zhuǎn)矩也不大變化的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,此類負(fù)載如傳送帶、起重機、擠壓機、壓縮機等。

    (2)隨著轉(zhuǎn)速的降低,轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的平方減小的負(fù)載。此類負(fù)載如風(fēng)機、各種液體泵等。

    (3)轉(zhuǎn)速越高,轉(zhuǎn)矩越小的恒功率負(fù)載。此類負(fù)載如軋機、機床主軸、卷取機等。

    變頻器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有線性v/f控制、拋物線特性v/f控制。將變頻器參數(shù)p1300設(shè)為0,變頻器工作于線性

    v/f控制方式,將使調(diào)速時的磁通與勵磁電流基本不變。適用于工作轉(zhuǎn)速不在低頻段的一般恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速對象。

    將p1300設(shè)為2,變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式,這種方式適用于風(fēng)機、水泵類負(fù)載。這類負(fù)載的軸功率n近似地與轉(zhuǎn)速n的3次方成正比。其轉(zhuǎn)矩m近似地與轉(zhuǎn)速n的平方成正比。對于這種負(fù)載,如果變頻器的v/f特性是線性關(guān)系,則低速時電機的許用轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩,從而造成功率因數(shù)和效率的嚴(yán)重下降。為了適應(yīng)這種負(fù)載的需要,使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關(guān)系減小,從而減小電機的磁通和勵磁電流,使功率因數(shù)保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。

    可以進一步通過設(shè)置參數(shù)使v/f控制曲線適合負(fù)載特性。將p1312在0至250之間設(shè)置合適的值,具有起動提升功能。將低頻時的輸出電壓相對于線性的v/f曲線作適當(dāng)?shù)奶岣咭匝a償在低頻時定子電阻引起的壓降導(dǎo)致電機轉(zhuǎn)矩減小的問題。適用于大起動轉(zhuǎn)矩的調(diào)速對象。

    變頻器v/f控制方式驅(qū)動電機時,在某些頻率段,電機的電流、轉(zhuǎn)速會發(fā)生振蕩,嚴(yán)重時系統(tǒng)無法運行,甚至在加速過程中出現(xiàn)過電流保護,使得電機不能正常啟動,在電機輕載或轉(zhuǎn)矩慣量較小時更為嚴(yán)重?梢愿鶕(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點,在v/f曲線上設(shè)置跳轉(zhuǎn)點及跳轉(zhuǎn)頻帶寬度,當(dāng)電機加速時可以自動跳過這些頻率段,保證系統(tǒng)能夠正常運行。從p1091至p1094可以設(shè)定4個不同的跳轉(zhuǎn)點,設(shè)置p1101確定跳轉(zhuǎn)頻帶寬度。

    有些負(fù)載在特定的頻率下需要電機提供特定的轉(zhuǎn)矩,用可編程的v/f控制對應(yīng)設(shè)置變頻器參數(shù)即可得到所需控制曲線。設(shè)置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f特性頻率座標(biāo),對應(yīng)的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標(biāo)。

    參數(shù)p1300設(shè)置為20,變頻器工作于矢量控制。這種控制相對完善,調(diào)速范圍寬,低速范圍起動力矩高,精度高達0.01%,響應(yīng)很快,高精度調(diào)速都采用svpwm矢量控制方式。

    參數(shù)p1300設(shè)置為22,變頻器工作于矢量轉(zhuǎn)矩控制。這種控制方式是目前國際上最先進的控制方式,其他方式是模擬直流電動機的參數(shù),進行保角變換而進行調(diào)節(jié)控制的,矢量轉(zhuǎn)矩控制是直接取交流電動機參數(shù)進行控制,控制簡單,精確度高


 

狀 態(tài): 離線

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公司名稱: 河南中科電氣自動化有限公司
聯(lián) 系 人: 張凱
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