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从几个方面了解无速度传感器矢量控制方式

从几个方面了解无速度传感器矢量控制方式

点击数:7572 次   录入时间:03-04 11:55:02   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

  一般的矢量变频器为了适应电动机低速和高速带载运行都有快速响应的情况,都设有两套pi参数值(即低速pi值和高速pi值),同时设有切换频率。为了保证两套pi值的正常过渡,一些变频器还另外设置了两个切换频率,即切换频率1和切换频率2,如图10。其控制原理是:低于切换频率1的频率动态响应pi值取a点的数值,高于切换频率2的频率动态响应pi值取b点的数值,位于切换频率1和切换频率2的频率动态响应pi值取两套pi参数的加权平均值。

  如果pi参数设置不当,系统在快速启动到高速后,可能产生减速过电压故障(如果没有外接制动电阻或制动单元),这是由于在速度超调后的下降过程中系统再生制动状态能量回馈所致,因此合适的pi值对于系统的稳定性至关重要。

   转差补偿增益和静差率 

  静差就是从一个稳定的转速过渡到另一个稳定的转速之间的差值,静差率是指电动机空载与满载的速度差,这两个参数对于电动机的控制特性都是要求比较高的。

  由于无速度传感器的矢量控制方式对于转速的测量是间接的,一般都是通过容易测量的定子电压和电流信号间接求得转速。目前常用的方法有:

    (1)利用电动机模型推导出转速方程式,从而计算转速;

    (2)利用电动机模型计算转差频率,进行补偿;

    (3)根据模型参考自适应控制理论,选择合适的参考模型和可调整模型,同时辨识转速和转子磁链;

    (4)利用其它辨识或估计方法求得转速;

    (5)利用电动机的齿谐波电势计算转速;等等。但是,无论哪一种方法,对于电动机实际运行的速度计算或辨识精度都非常有限,为了精确调整静差,确保电动机的静差率低于0.01%,就需要对转差补偿增益进行设置。

  所谓转差补偿增益,就是用于计算转差频率,设定值100%表示额定的转矩电流对应额定的转差频率,因此设置合理的转差补偿增益系统可以精确调整速度控制的静差。其参数的设置原则是:当电动机重载时速度偏低,就应该加大该系数,反之就减小该参数

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