變頻器轉矩提升和啟動頻率參數(shù)的設定-wenkub
2023-07-08 14:13:37 本頁面
【正文】 ，用e1表示，其有效值的計算如下式:式(7)表明，反電動勢e1與頻率fx和主磁通φm的乘積成正比:在頻率一定的情況下，反電動勢的數(shù)值直接反映了主磁通的大小。所以，其能量是通過磁場來傳遞的。由式(2)知, 轉速下降的結果是:電動機的輸出功率下降。m。1 變頻引出的特殊問題 異步電動機在頻率下降后出現(xiàn)的問題異步電動機的輸入輸出如圖1所示。既要符合工藝要求，又要充分發(fā)揮變頻器的潛力。而是否選擇了合適的轉矩提升曲線，可以通過在調(diào)試中測量其電壓、電流、頻率、功率因數(shù)等參數(shù)來確定，在調(diào)試中應 在整個調(diào)速范圍內(nèi)測定初步選定的的幾條相近的轉矩提升曲線下的各參數(shù)數(shù)值，首先看是否有超差，然后對比確定較理想的數(shù)值。因此各種各樣的變頻器中均設置有相應的轉矩提升功能，為不同的負載提供了不同的轉矩特性曲線，在不同的轉矩提升曲線中為低頻段設定了不同的轉矩提升量，如富士5000g11s/p11s系列變頻器就提供了38條不同狀態(tài)下的轉矩提升曲線。合理的參數(shù)設置使變頻器運行在最佳狀態(tài)，獲得滿意的效果。.. . . ..變頻器轉矩提升和啟動頻率參數(shù)的設定20111116 21:16:02 來源： 上海臺津自動化工程有限公司在一次負載為進料泵電機的變頻器帶負荷試車過程中，變頻器在起動過程中發(fā)生了過電流跳閘，筆者對此原因進行了分析，認為進料泵出料側裝有單向逆止閥、揚程高、料漿粘度大，造成了進料泵電機起動阻力較大，于是選擇了轉矩提升的方法，按泵類負載二次方轉矩提升曲線設置了參數(shù)，解決了變頻器起動時過電流跳閘的問題。從以上問題的處理過程來看，筆者認為有必要將變頻的轉矩提升和起動頻率兩個參數(shù)進行認真的分析和比較，這對同行在變頻器調(diào)試過程中對此類問題的處理和認識是有幫助的。在變頻器調(diào)試時選擇不同的轉矩提升曲線可以實現(xiàn)對不同負載在低頻段的補償。對轉矩提升曲線下的于某一頻率運 行點來說，電壓不足(欠補償)或電壓提升過高(過補償)都會使電流增大，要選擇合適的轉矩提升曲線，必須通過反復比較分析各種測定數(shù)據(jù),才能找出真正符合 工藝要求、使變頻器驅動的電機能安全運行、功率因數(shù)又相對較高的轉矩提升曲線。在設置起動頻率時要相應設置起動頻率的保持時間，使電動機起動時的轉速能夠在起動頻率的保持時間內(nèi)達到一定的數(shù)值后再開始隨變頻器輸出頻率的增加而加速，這樣可以避免電機因加速過快而跳閘。圖1 異步電動機的輸入和輸出(1) 問題的提出(a) 電動機的輸入功率眾所周知，電動機是將電能轉換成機械能的器件。ｎm─電動機軸上的轉速，r/min。然而, 式(1)表明, 電動機的輸入功率和頻率之間卻并無直接關系。傳遞過程如圖2(b)所示, 可歸納如下:圖2 異步電動機的能量傳遞(a) 從輸入的電功率p1中扣除定子側損失(定子繞組的銅損pcu1和定子鐵心的鐵損pfe1)后，便是通過磁場傳遞給轉子的功率，稱為電磁功率，用pm表示:(b) 轉子得到的電磁功率pm中扣除轉子側損失(轉子繞組的銅損pcu2和轉子鐵心的鐵損pfe2)，便是轉子輸出的機械功率p2:顯然，頻率下降的結果必將導致電磁功率pm的“中部崛起”，這意味著磁通的大量增加?；蛘哒f，主磁通φm的大小是通過反電動勢e1的大小來體現(xiàn)的。 保持磁通不變的必要性和途徑(1) 保持磁通不變的必要性(a) 磁通減小 任何電動機的電磁轉矩都是電流和磁通相互作用的結果，電流是不允許超過額定值的，否則將引起電動機的發(fā)熱。圖4的上半部是電動機的磁化曲線。于是用保持定子側輸入電壓和頻率之比等于常數(shù)來代替:式(13)中: u1x—運行頻率為fx時的輸入電壓，v。圖5 頻率下降(u/f＝c)后的機械特性(2) 臨界轉矩下降的原因分析(a) 電磁轉矩的產(chǎn)生 異步電動機的電磁轉矩是轉子電流和磁通相互作用的結果。由式(12)知, 磁通φm也必減小，磁通不變的要求并沒有真正得到滿足，結果是導致電動機的臨界轉矩也減小。圖6 轉矩補償(2) 基本頻率 與變頻器的最大輸出電壓對應的頻率稱為基本頻率，用fba表示。在這種情況下，由于u/f比將隨頻率的上升而下降，電動機磁路內(nèi)的磁通也因此而減小，處于弱磁運行狀態(tài)。圖9 各類負載的機械特性(b) 恒轉矩負載在不同的轉速下, 負載的阻轉矩基本不變, 如圖9中之曲線②所示。(2) 變頻器對u/f線的設置 因為每臺變頻器應用到什么負載上是不確定的，而不同負載在低頻時對u/f比的要求又很不一致。反之, 如果負載在低速時的轉矩較輕而轉矩補償(u/f比)預置得較大，則補償過分，低速時電動機的磁路將飽和，勵磁電流發(fā)生畸變，嚴重時會因勵磁電流峰值過高而導致“過電流”跳閘。圖11 直流電動機的特點(b) 電路特點 它的勵磁電路和電樞電路是互相獨立的，如圖11(b)所示。對于控制電路分解出的控制信號i*m和i*t，根據(jù)電動機的參數(shù)進行一系列的等效變換，得到三相逆變橋的控制信號i*a、i*b和i*c，對三相逆變橋進行控制，如圖12所示。由于計算量較大，故動態(tài)響應能力稍差。 電動機數(shù)據(jù)的輸入如上述，要實現(xiàn)矢量控制功能，必須根據(jù)電動機自身的參數(shù)進行一系列等效變換的計算。這給矢量控制的
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