ATV电机控制.ppt

ATV71 M3 motor control R3 模块 3 电机控制 概述 ATV71 包括几种电机控制模式。 这些不同的模式使得变频器可以适用于多种类型的电机和机械。 本模块的内容就是描述这些控制模式和应用，以及相关的功能。 索引 电机控制 磁通矢量控制基础 磁通矢量控制基础 由于异步电机的电气参数如电流，电压，磁通等在随时间交变，所以对于交流电机的控制相对于直流电机就变得更加困难. 另外，磁通和转矩都依赖于电流。 磁通矢量控制的原理建立于将电机模型抽象为如下关系： 式中的变量被视为连续的并且不再交变 将公式简化以便将磁通和转矩变量解耦 Flux ?r = K1 Id Torque C = K2 ?s Iq 磁通与电流的Id 分量（直轴分量）成正比 若磁通恒定，则转矩与电流的Iq 分量（交轴分量）成正比. 磁通矢量控制基础 在矢量控制中，变频器将电流分成产生转矩的分量和产生磁通的分量，即有功分量和无功分量 这类似于他励式直流电机 磁通保持恒定，从而在一定的速度范围内获得恒定的转矩 磁通矢量控制基础 V/F控制和矢量控制的比较 磁通矢量控制基础 转矩/电流关系 电流和转矩的对应关系与电机的类型和大小，以及命令模式的优化有关. 电压矢量控制 SVC U 电压矢量控制 (CTT=SVC U) 电压矢量控制折中了性能和 鲁棒性. 与ATV58的控制方式兼容. 仅仅在开环模式有效 应用 : 提升 一般物料处理设备 需要低速转矩的机械 并联电机，磁阻同步电机 带ENA功能的不平衡负载 取代 ATV58 … 电压矢量控制 (CTT=SVC U) 性能 : 良好的动态特性 根据电机参数及设定的优化 (电流限幅可从变频器额定电流In的150% 至165% 调整)，过载能力达170%甚至超过 200% 在1Hz的频率下可产生额定转矩（参数优化后0,5hz） 最高输出频率 500Hz 速度精度（误差）不超过滑差的10 % 调速范围1: 50 (参数优化后1:100） 可用于拖动并联电机 电压矢量控制 (CTT=SVC U) 性能 : 发电机模式的调速范围取决于电机的滑差 传感器反馈可以提高静态速度精度，确保摆动检测. 带宽: 0.37 to 2.2kW 15Hz 3 to 7.5kW 12Hz 7.5 to 75kW 10Hz 280 kW 4 Hz 500 kW 2 Hz. 上述性能对同等规格电机和小一档电机获得保证 电压矢量控制 (CTT=SVC U) 电压矢量控制 (CTT=SVC U) 转矩曲线 (11kW 400V 电机象限) 电压矢量控制(CTT=SVC U) 转矩曲线 (11kW 400V 电机象限 0-5Hz) 电流矢量控制模式 SVC I and FVC 电流矢量控制 电流矢量控制模式可以提高变频器输出转矩和转速的动静态性能. 需要对电机性能有良好的理解 与 ATV58F的相关功能兼容 在开环和闭环方式有效 应用 : 垂直提升运动 快速处理机械 快速物料搬运 定位 需要转矩控制功能的场合 电流矢量控制 性能 : 非常卓越的动态速度和转矩特性 瞬态过转矩从170%至超过 200%, 取决于电机及其设定的优化 (电流限幅可在变频器额定输出电流的 150% 到165%) 最高输出频率 500Hz 需要电机的铭牌信息，需要进行TUNing. 磁通反馈功能改进了无制动电阻情况下的制动能力. 电流矢量控制 (CTT=SVC I) 开环性能 整体性能可与电压矢量控制相比. 总是具有更好的转矩精度和更好的弱磁制动能力. 同等规格的电机可以并联于变频器下方 1Hz时可以输出满转矩,(优化后0,5hz) 速度精度误差 =额定滑差的10 % 调速范围1: 50 (优化后1:100) 转矩调节模式 : 精度15% 最高可达额定转矩(Cn)的 +/-300% 电流矢量控制(CTT=SVC I) 开环 电流矢量控制 (CTT=SVC I) 开环转矩曲线 (电机象限 11kW) 电流矢量控制 (CTT=SVC I) 开环转矩曲线 (电动机象限 11kW 0-5Hz) 电流矢量控制 (CTT=FVC) 闭环性能 电动机和发电机象限决可获得零速转矩 速度精度误差可达电机额定转速的 0,02%* 调速范围可达1: 1000* 带宽: 0.37 to 2.2kW 50Hz 3 to 7.5kW 30Hz 7.5 to 75kW 15Hz 280 kW 8 Hz 500 kW 5 Hz 不能适用于并联电机 转矩调节模式 : 精度 5% 最大可达额定转矩(Cn)+/-300% * 典型值，与脉冲