F2000矢量控制性能介绍NEW.ppt

F2000矢量控制简介  2009.6.23 一、内容 电机控制方法简述 1 异步交流电机特点： 制造成本低，结构简单，维护容易，可以实现高压大功率及高速驱动，系统成本不断下降成为调速新趋势。 多变量、强藕合、非线性的时变参数系统，很难通过外加信号准确的控制电磁转矩 2 异步电机控制方法： （1）VVVF控制 通过调整变频器输出侧的电压频率比的方法，来改变电机调速过程中的机械特性。 VVVF调速方案是从异步电机稳态等效电路和稳态转矩公式出发推导出的平均值控制，完全不考虑过渡过程，因而在系统设计时不得不做出较强的假设，忽略较多因素，才能得出一个近似的传递函数，这就使得设计结果于实际相差较大，系统在稳定性、启动及动态响应等方面的性能不能令人满意，虽然实现了交流电机在一定范围内的调速要求，却无法于直流调速系统相媲美，只能用于一些调速要求不高的场合，如风机、泵类等负载的拖动。 电机控制方法简述 （2）矢量控制 模拟直流电机的控制方法，效果较好，根据其有无速度反馈的特点，又分为有速度传感器和无速度传感器两种。 （3）直接转矩控制 通过直接控制转矩的大小来调速。 矢量控制简介 矢量控制简介 1 为什么矢量控制的性能发挥和使用有很大的关系，为什么矢量控制需要得到电机的参数？ · 矢量控制属于闭环控制，所以必须有赖于得到正确的反馈信息，要求电流电压的采样必须准确。 · 矢量控制方式在进行等效变换时，必须根据电机的参数做大量的运算以建立控制模型，所以必须知道电机的参数。 · 针对不同负载，PID的参数也要做相应的调节。 矢量控制简介 F2000使用及调试 F2000使用及调试 F2000使用及调试 F2000使用及调试 关于8区参数 F800--- 电机参数选择 电机参数测量有几种方式 F801---电机额定功率 为什么要求尽量要匹配 （1）F2000的使用要以准确的采集电压和电流为基础，而霍尔的采样都是有范围的，所以只有在标称的范围内采样才是最准确 （2）电机的模型数据和功率大小有很大的关系，不同等级模型是有差别的，所以一定要匹配的情况下才能发挥最佳的性能。 F802---电机额定电压，220，380，690，电压标幺值 F803---电机额定电流 F804----电机极数 对选型和转矩的影响 F805-----额定转速 F806-----电机定子电阻 F807-----电机转子电阻 F808-----电机漏感 F809------电机互感 F2000使用及调试 F810------电机额定频率 必需于电机一致 F811------载频切换点 F812------预励磁 F813-F814: KP1,KI1 F815-F816:KP2,KI2 F817: F1 F818:F2 F824:死区补偿值 F826:电流霍尔放大倍数 F827:参数测量频率。 F828:辅助制动 F829:减速 F2000使用及调试 PI及参数调节 传递函数 G(s)=Kp*U(s)+Ki*U(s) Kp对系统性能影响，增大Kp，使系统调节速度加快，但过大，系统趋于不稳定，增大Kp，可以减小稳态误差，提高控制精度，但是只是减小，不能消除。 Ki 对系统性能的影响，Ki太大，系统不稳定，震荡系数多，若太小，积分作用弱，以至不能减小静态误差。 具体现场调试，空载或者轻载，可适当减小Kp，Ki，重载时加大，发生系统震荡和不稳定时，适当减小，若相应速度慢，可适当增加，电机小适当减小，电机大适当加大。 F2000使用及调试 电机为何不宜在低频下长时间运行？ 就产生电磁转矩的能力而言，无论哪种控制方式都能使低频下的临界转矩达到或接近额定频率时，但异步电机的散热是依靠转子轴上的扇叶进行，转速下降后散热效果下降，运行电流和转矩也必须下降。 VF方式下，需要转矩补偿，磁路极易饱和发热。 矢量控制若低频转矩较小，尤其是静止测量情况下F809或许不准，可适当手动降低F809。 高频运行时转矩为什么会变小？ 变频器的输出电压不能超过电源电压，在转折频率之上，电压不变，转速上升，所以磁场减弱，电动机的电压和允许的电流不变，功率因数变化也不大，可以认为最大输入功率不变，电机的输出功率也基本不边，则在恒功率状态下，有效转矩的大小与转速成反比，弱磁重载转速下降。 应用及选型 1 变频器有哪些