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變頻器是如何進行閉環控制

發布時間:2021-06-10

所謂的閉環控制指的是變頻器(以下簡稱VFD)能夠隨著負載的變化以及相應的需求來改變頻率,以此達到實現目標工藝的需求。在實現閉環控制的過程中,可能會用到一些傳感器儀表等。通常來說只要VFD預置的功能里具備了閉環控制功能,就可以根據該產品的使用說明書來配置相應的編碼器或傳感器來實現閉環控制。

“你知道變頻器是如何進行閉環控制的嗎?”

根據上圖所示的VFD矢量控制框圖我們簡單的了解下,何為VFD的矢量控制方式。簡單地說,矢量控制就是仿照直流電機的調速特點,使三相異步交流電機的轉速也能夠控制兩個垂直⊥的直流磁場來進行調節。

“你知道變頻器是如何進行閉環控制的嗎?”

(1)對給定信號的處理;VFD在控制電路中,將給定信號模擬地分解成旋轉的兩個垂直的直流磁場信號,分別稱為磁場分量it和轉矩分量im,以模擬直流電機的兩個磁場。


(2)進行等效變換;根據電機的基本參數,將互相垂直的旋轉的直流磁場信號進行一系列的等效變換,把它們變換為控制的三相逆變橋式的控制信號iA*、iB*和iC*,如上圖所示。當給定信號改變時,它使直流磁場中的轉矩分量得到調整,從而獲得與仿真的調速特性。其中轉速的反饋作用,是使VFD所驅動的電機的轉速嚴格地按照VFD設定轉速值保持相對一致,因此電機的機械特性是比較硬的,并且它具有很高的動態響應能力。


(3)無速度矢量控制;由于矢量控制技術的核心是等效變換,而轉速反饋信號并不是等效的必要條件。因此就出現了無反饋信號的矢量控制方式。所謂無反饋矢量控制,只是使用者不需要安裝編碼器或傳感器等,而并不是說在VFD內部也是開環運行狀態的。


不同的VFD,其功能碼的代號不同,這里也只是看一看自己使用的VFD的說明書即可。

“你知道變頻器是如何進行閉環控制的嗎?”

從上圖的矢量型VFD的實際應用電路圖中,我們可以了解到VFD所驅動的電機,是在電機軸上附加了一個編碼器來保障與電機同步旋轉,編碼器此時可以根據電機的速度隨時隨地采集它的動態速度的情況,及時反饋給VFD的PG卡。

“你知道變頻器是如何進行閉環控制的嗎?”

“差分編碼器”、“UVW編碼器”、“旋轉變壓器”、“開環集電極編碼器”、“省線式編碼器”等4種編碼器都是矢量型VFD所支持的類型。通過使用具備傳感器的閉環矢量控制(F0-0=1),能夠有效提升VFD的調速性能,一般只需給電機的軸上加裝一個編碼器,通過利用編碼器采集的信號經過PG卡(編碼器信號接口卡)在反饋給VFD即可。


這里給大家分享矢量控制型VFD的幾種設置方法;根據實際所使用的編碼器類型需要設定不同的編碼器相關的參數,以電機參數組1為例說明如下;


(1)為差分編碼器時,F1-27設置編碼器線數,F1-28設置為0;ABZ增量編碼器。


(2)為UVW編碼器,F1-27設置編碼器線數,F1-28設置為1;UVW增量編碼器。


(3)為旋轉變壓器時,F1-28設置為2;旋轉變壓器。


(4)為開路集電極編碼器時,F1-27設置編碼器線數,F1-28設置為0;ABZ增量編碼器。


(5)為省線式UVW編碼器時,F1-27設置編碼器線數,F28設置為4;省線式UVW編碼器。


除上述的參數設置外,還需在功能碼的F0-01中(第一電機控制方式)中,將該項目設置到對應的設定范圍內。在這其中的項目內,有三個主要設置(0;無速度傳感器矢量控制“SVC”,1;有速度傳感器矢量控制“FVC”,2;V/F控制)。