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变频器的综合应用（二） AC Inverter System’s Complex Application 李方园 Li Fangyuan 第2讲 变频调速系统的转速设计(-2) 摘 要：变频器的速度控制应用非常广泛，一般而言，转速设计需要考虑以下几方面的问题：负载特性、速度特性、转矩特性、工艺特性、电磁兼容特性等。没有将实际转速的测量值转换成电信号回馈给变频器的控制输入部分，则转速的控制没有构成一个完整的环，是开环运行；如果配置了速度反馈信号则为闭环控制。在速度控制中，同步控制器的应用使得很多问题迎刃而解。 Abstract: The type of the speed control is.widely used in AC inverter system. Normally ,the load charasteristic, the speed curve, the technics, and EMC are considered in the design of the speed control method. There are two methods including open loop and closed loop, one is with feedback of the speed encoder, and the other is without feedback. In the speed control , the application of the synchronization controller can make many problems readily solved. 关键词： 变频器 速度控制 开环 闭环 Key words: AC inverter Speed control Open loop Closed loop 1 引言 变频器的速度控制应用非常广泛，一般而言，转速设计需要考虑以下几方面的问题：负载特性、速度特性、转矩特性、工艺特性、电磁兼容特性等。 2 转速控制的基本概念 变频调速系统主要由电动机和工作机械等装置组成的机电系统。在纺织、印染、造纸等工业生产中，多电机同步传动应用十分广泛。(以实现各单元速差的自动调整)。总的主令设定电压通过给定积分器输出，可实现软起动和软停车（变频器的加减速时间可以设置为较小值，以保证同步调整的动态快速性）。配置同步控制器，使系统设计、变频器选型及安装调试都变得方便易行。 下面以同步控制器TPSC系列为例进行说明。 5.1TPSC系列同步控制器的功能与特点 同步控制器输出多路模拟量信号，对被控设备进行同步控制，使其按照工艺生产的要求运转。同步控制器输出的模拟量一般作为被控设备的模拟量给定源，具有直流0～10V、4～20mA等工业标准形式。被控设备则可以是最通用的变频器。 同步控制器的特点： 八个相同独立单元，可灵活编程设定给定量、反馈量、反馈比例系数及输出比例系数等。 三个给定信号，包括外部模拟量给定、外部升降速按钮控制及键盘设定。 速度链连接灵活多样，各单元速度关系用软件编程设定。 控制器可外接操作面板，两者用通讯电缆连接，可进行远程控制。 同步控制器的端子说明如图2所示。 图2 同步控制器端子图解 5.2控制结构说明 （1）控制单元 同步控制器内部包含八个相同的独立单元，这种独立结构使速度链的连接变得灵活多样，配合三个独立给定源，1个同步控制器可以起到2～3台的作用。现以单元C1为例进行说明，如图3所示。 图3 单元功能框图及其说明 VSO1=（VSI1+VSF1×KF1）×KI1 式中：VSO1为第一单元的输出电压值；VSI1为第一单元的给定电压值，输入源由功能码选择；VSF1为第一单元的反馈电压值，反馈源由功能码参数选择；KF1为第一单元的反馈比例系数；KI1为第一单元的输出比例系数。 （2）速度给定模块 速度给定模块用于确定本单元的给定，它包括三个独立给定源和其他七个单元的输出（本单元的输出不能作为本单元的给定）。以单元C1为例进行说明。 图4 速度给定模块 在图4中一个重要的模块就是缓起动模块，此功能是为了满足缓起动、速度动态调整、同步停车等要求而设计，其工作原理如图5所示。 图5 缓起动模块工作原理 在系统运行中，若改变主给定电压值，则缓起动模块起作用；如在缓起动、停车过程中更改加速或减速时间，则对正在进行的加速或减速也起作用。 （3）反馈输入模块 反馈输入模块用于确定单元的反馈，通过参数设定反馈源信号类型和来源。以单元C1为例，其输入来源由图6可以确定。 图6 反馈输入模块 （4）各单元之间的连接关系 八个单元的速度链可以任意连接成串联式或并联式，也可以串并联混合使用。 使用实例A：八个单元中的六个作串并