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“电流振荡抑制技术。交流电机在PWM方式供电的条件下在电机轻载或者空载的时候由于某些原因电机会在一个比较宽的频率段系统会出现局部不稳定现象,这时电流幅值波动很大,输出频率也会有一定改变,电流的振荡有可能会导致系统因为过电流而误触发报警,使系统不能稳定可靠的工作。引起振荡的原因是多方面的,比较普遍的观点是电机和变频器在能量交换过程中引起的,它的出现也和死区效应有很大的关系。对死区效应进行补偿后可以有效的减少振荡的幅度,但是还不能从根本上抑制振荡。一种有效的方法是当振荡发生时,相应改变实际输出的频率或者电压,通过电流形成一个简单的负反馈系统,达到抑制振荡的目的。但是这种方法也有一定的局限性。由于不同电机的振荡频率范围是不一样的,从5Hz~30Hz左右变化,而采用电流的幅值控制,只是一个标量,这就使得控制的效果不佳,系统的鲁棒性降低。如果将定子电流进行分解,直接控制影响能量交换的磁通励磁电流分量,抑制效果就会有较大的提高。更为精确有效的方法是采用智能控制的方法,但是算法复杂,在通用的V/f控制平台上实现比较困难。
变频器简单磁通矢量控制方法。普通的V/f控制是建立在稳态电机模型上的,忽略了定子电阻压降,因而对电机动态过程中的状态不能控制,由于是开环控制,对负载的波动或者电机参数变化不敏感,动态性能不高。简单磁通矢量控制方法是在普通V/f控制的基础上对电机电流进行了控制,具体表现在通过把变频器输出的电流进行矢量分解计算得到力矩电流分量和励磁电流分量,然后调节电压使电机电流和负载力矩相匹配,从而改善低速力矩特性。该方法在6Hz时可以提供200%的额定力矩。矢量计算所用到的一些电机参数预先存放在控制器的RAM中,针对某一型号电机这些参数基本上是常数。”
1、“调节电压使电机电流和负载力矩相匹配,从而改善低速力矩特性。”这句话是对的;
2、所谓“通过把变频器输出的电流进行矢量分解计算得到力矩电流分量和励磁电流分量”就是唬人了!!!
3、只要根据“输出电流”与电机额定电流的比值加以调整输出电压即可;
4、空载或者负载时,检测输出电流/电机额定电流的比值,去调节输出电压,从而调节磁场的稳定性,达到调节电机转矩的目的!!!
5、电机空载变频运行时,变频器输出电流能稳定在电机额定频率运行时的空载电流上,是最佳运行状态!
伺服和变频器在使用目的、功能方面存在本质的差异。选择哪一个取决于运行模式、负载条件、价格等因素。基本上伺服的性能比变频器优越。因此,由变频器变更为伺服时,一般不会产生运行方面的问题。但是,必须考虑下列几点。
机械侧的刚性
伺服的最大转矩约为变频器的2倍。因此,如果机械结构比较脆弱,加、减速时可能会产生振动(振荡现象)。此时,须采取加固机械结构、减小伺服系统的增益(控制灵敏度)等措施。
换算到电机轴的负载惯性大小(惯性)
与变频器相比,伺服对于负载惯性的大小很敏感。相对于电机本身的转动惯量,如果负载的转动惯量过大,则电机轴会被负载拖着旋转,从而导致控制不稳定。因此,根据机械负载选择合适的伺服容量至关重要。
电机轴的振动
安装电机的部位发生机械振动时,会给电机的转轴带来影响。尤其对内置编码器的伺服电机,有时必须采取降低振动的措施。
减速机构的打滑
伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。变频是伺服控制的一个必须的内部环节,伺服驱动器中同样存在变频(需进行无级调速)。但伺服将电流环速度环或者位置环都闭合进行控制。除此外,伺服电机的构造与普通电机是有区别的,要满足快速响应和准确定位。现在市面上流通的交流伺服电机多为永磁同步交流伺服,但这种电机受工艺限制,很难做到很大的功率,十几KW以上的同步伺服价格及其昂贵,这样在现场应用允许的情况下多采用交流异步伺服,这时控制系统就成了变频器带编码器反馈的闭环控制即高端的变频控制。所谓伺服就是要满足准确、精确、快速定位,只要满足就不存在伺服变频之争。
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