恒转矩控制有许多种形式的:
第一种,转速调节器饱和,通过调节转矩限幅实现转矩控制;第二种,屏蔽转速调节器,通过给定电流调节器,实现转矩控制;第三种,有电机的输出轴转矩传感器检测,实现转矩闭环反馈控制的恒转矩控制。前两种形式的转矩控制,都是基于电机电磁转矩的恒转矩控制。只有第三种形式是真正的闭环调节恒转矩控制。
直接转矩控制系统简称DTC(Direct Torque Control)是在20世纪80年代中期继矢量控制技术之后发展起来的一种高性能异步电动机变频调速系统。1977年美国学者ABPlunkett在IEEE杂志上首先提出了直接转矩控制理论,1985年由德国鲁尔大学Depenbrock教授和日本Tankahashi分别取得了直接转矩控制在应用上的成功,接着在1987年又把直接转矩控制推广到弱磁调速范围。不同于矢量控制,直接转矩控制具有鲁棒性强、转矩动态响应速度快、控制结构简单等优点,它在很大程度上解决了矢量控制中结构复杂、计算量大、对参数变化敏感等问题
传统的直接转矩控制技术的主要问题是低速时转矩脉动大。为了降低或消除低速时的转矩脉动,提高转速、转矩控制精度,扩大直接转矩控制系统的调速范围,近些年来提出了许多新型的直接转矩控制系统。虽然这些新型直接转矩控制技术在不同程度上改善了调速系统的低速性能,但是其低速性能还是不能达到矢量控制的水平。最近出现了一种间接转矩控制技术,受到了很多学者的关注。间接转矩控制技术具有优良的低速性能,另外由于其独特的控制思想可以降低逆变器的开关频率,从而特别适用于大容量调速场合。
直接转矩控制的目标是:通过选择适当的定子电压空间矢量,使定子磁链的运动轨迹为圆形,同时实现磁链模值和电磁转矩的跟踪控制,其基本原理如图1所示。在图1中,定子磁链和电磁转矩分别采用闭环控制,Ψs、Tei分别为定子磁链模值和电磁转矩的给定信号,、分别为定子磁链模值和电磁转矩的估计值,作为反馈信号使用。根据误差信号,转矩调节器输出转矩增、减控制信号CT; 磁链调节器输出磁链增、减控制信号CΨ。开关表根据CΨ、CT以及估计器输出的磁链扇区信号,选择正确的定子电压空间矢量,输出控制字SA,B,C给逆变器。
从图1中可以看出,和矢量控制相比直接转矩控制具有结构简单,转矩响应速度快、对参数变化鲁棒性强的优点。直接转矩控制的主要缺点是在低速时转矩脉动大,其主要原因是:
(1) 由于转矩和磁链调节器采用滞环比较器,不可避免地造成了转矩脉动;
(2) 在电动机运行一段时间之后,电机的温度升高,定子电阻的阻值发生变化,使定子磁链的估计精度降低,导致电磁转矩出现较大的脉动;
(3) 逆变器开关频率的高低也会影响转矩脉动的大小,开关频率越高转矩脉动越小,反之开关频率越低转矩脉动越大。
G120变频器CU240E如何实现闭环矢量控制?G120变频器控制单元CU240E接线端子如何定义的?来谈谈西门子G120变频器的控制单元CU240E-2接线端子定义。CU240E-2的外观如下图:根据通信接口的不同和是否集成了故障安全功能,CU240E-2可分为六种型号:CU240E-2(RS485接口);CU240E-2F(RS485接口,集成故障安全功能);CU240E-2DP(Probus-DP接口);CU240E-2DP-F(Probus-DP接口,集成故障安全功能);CU240E-2PN(ProfiNet接口);CU240E-2PN-F(ProfiNet接口,集成故障安全功能);不同型号的控制器的输入/输出接线端子的定义基本相同,具有F功能(故障安全)的控制单元有故障安全数字量输入(F-DI)通道。下面这张表列出了CU240E-2(RS485)常用端子的定义:CU240E-2有6路数字量输入(DI),端子编号5~8是DI0~DI3;端子编号16~17是DI4~DI5,如下图:CU240E-2有2路数字量继电器输出(DO-Relay)和1路数字量晶体管输出(DO-T),其中端子编号18~20为DO 0(继电器输出);端子21为DO1(晶体管输出);端子23~25为DO2(继电器输出);如下图:CU240E-2有2路模拟量输入和1路温度传感器输入,端子编号3、4为模拟量输入通道0(AI 0);端子编号10、11为模拟量输入通道1(AI 1) ;端子编号14、15为温度传感器的接线端子;如下图:CU240E-2有2路模拟量输出,端子编号12、13为模拟量输出通道0(AO 0);端子编号26、27为模拟量输出通道1(AO1);如下图:对于集成了故障安全数字量输入(F-DI)的控制单元,是把原来的6路数字量输入,两两一组,作为故障安全F-DI使用(例如:DI4和DI5组成F-DI0)。其F-DI的定义如下图:变频器在什么情况下,使用矢量控制?问题 1:变频器什么情况下,使用矢量控制最合适回复:需要对转矩控制有要求的场合,需要低速大转矩输出的场合,需要在超过额定转速以外宽调速范围,且要求控制特性良好的场合等等。其实只要是V/F控制的场合,都可以使用矢量控制。矢量控制对调试的要求,比V/F控制要复杂一点,他对电机模型的确定更严格一些。仅此而已。问题 2:一拖多的情况下,如果电机完全一样,也可以用矢量控制吗?回复:并联驱动时,禁止采用矢量控制是西门子官方发布的文件中有述可查的。而且多机并联驱动采用V/F控制的合理性也是充分的。尽管多机并联采用矢量控制的实例和争论在网站里有过讨论,不论是工控网还是本网站的传动栏目,过去都有相当热烈的交流。但是多机并联用矢量控制,在理论上我认为没有任何道理和意义。特别是非同轴的并联驱动更是如此。多机并联驱动最大的特点是每一个电机在同一时刻所受的负载转矩不会一致,此时如果是一个大的矢量控制,鬼知道每个电机的励磁分量和转矩分量是怎么分配的。从电机的供电总和上看,是个电机的矢量模型,但折算到每一个电机,就说不清楚了。尽管电机的等效模型是一样的,但受力不同,控制上就会产生变化。多机并联为什么说采用V/F控制就靠谱呢?因为V/F控制相当于给多机并联的电机提供的是一个总电源。是一个简单的频率和电压可变的电源而已。每个并联电机自己转自己的,即便是受力不同,互无影响。问题 3:不过 有很多矢量控制 都要电机带编码器反馈的, 这个编码器反馈是直接接到变频器上面的嘛? 好像变频器上没有可以接编码器反馈的地方嘛回复:关于有编码器的矢量控制(简称:VC),西门子的变频器如果没有自带的编码器接口端子,那一定是可以配置编码器输入的模板。像MM440和S120的CU320,他们自身不带编码器接口端子,但他们都可以配置相应的接口模板或模块。这个不是问题。对于6SE70,变频器自带编码器接口端子,对于G120的CU控制器,有专门的CU型号可选择,提供编码器接口端子的CU,例如,CU250或CU310等等。另外值得一提的是,在G120中,CU240E-2控制器,它有一个开关量输入端子专门的可作为接近开关信号(脉冲信号)输入,即可以通过旋转轴的接近开关传感器将电机轴转速输入控制器,然后通过参数化的设置和计算对无编码器运行的变频器转速做实时的修正。以提高开环控制下的稳态控制精度。这个功能其实是弥补SLVC的开环控制转速精度低的缺陷。使无编码器的SLVC更趋向于普及化。当然VC控制不论是控制精度(稳态指标)还是动态的响应都远比SLVC好。就是增加了成本和结构的复杂性而已。
转矩闭环,转矩还怎么给定呢?闭环的话,转矩随着负载的变化而闭环调节,因此Iq也跟随着变化。突然增加负载,如果是转矩闭环控制,则iq增大,转矩增大,使得电机保持一定的速度运行。如果是转矩给定不变,那负载增加,速度肯定降下来了,但是Iq是不变的,频率降下来了。夹角肯定有关系,夹角90度,才能保证转矩最大,夹角小了或者大了,那么转矩电流在转子磁场方向就有分量,导致加到与转子磁场的垂直的转矩下降了。
不太懂电机,刚入门,还请各位大侠指教1、异步电机的转动原理、机械特性 ,能回答你的问题;2、变频器只是利用了异步电机的转动原理、机械特性,而不是赋予了电机的机械特性!……说实话……你的回答……压根就没看提问的具体内容吧……1、变频器的输出,就是异步电机的电源;2、电源电压、频率在异步电机的转动原理、机械特性中的作用,就是变频器的作用;3、例如异步电机的转矩与电压的平方成正比,同步转速与频率成正比,转矩与转差的关系,就是变频器控制电机的原理!4、如果你的问题,不是按照我说的去理解,你要么被忽悠,要么永远找不到答案!2、应该是电流测量,电流反馈,电流闭环控制;3、给定电流、反馈电流、比较控制频率调解器、电压调解器,实现恒流闭环控制,即恒转矩控制!4、所有的变频器,外部只有电压调节器、频率调解器的入口;5、所有的变频器,只有通过电压调节器、频率调解器改变变频器的输出电压、频率;
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