1电机及变频器原理基础.ppt

脉宽调制（PWM）基本原理：控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。 * * 缓冲电阻：防止上电时将电容击穿。 制动电阻：将制动时反馈的电能消耗掉。 * * 编码器类型 1、普通ABZ编码器： 1）差分方式（长线驱动，抗干扰能力强）； 2）集电极开路方式； 2、带UVW位置信号的ABZ编码器： 1）UVW信号用于粗略计算磁极初始位置； 2）一般是差分方式。 3、省线方式UVW编码器：ABZ信号在编码器上电的前一段时间内（一般几百毫秒），是UVW信号，过后转换为ABZ信号。 4、SIN/COS编码器： 5、旋变（旋转变压器）： 6、绝对位置编码器： 7、Hall信号 8、… 电动汽车电机控制器主要使用哪种编码器？ 速度/位置检测 1、速度检测： 把M法测速和T法测速结合，全量程不切换测速方法，确保测量精度和相应速度。 2、位置检测：准确检测PMSM转速和磁极位置，是高性能矢量控制的前提。 磁极的初始位置：一般靠绝对位置信号获取； 磁极的实时位置：靠绝对位置信号获取或者AB信号累加； 静止情况下识别磁极位置：公司的一个专利，通过发送激励信号，检测反馈信号计算得到。 基准位置：Z信号识别。 带UVW信号的ABZ编码器 AB信号：差分数字信号，测速、累加绝对位置； Z信号：差分数字信号，基准位置信号 UVW信号：差分数字信号，在上电第一次运行前，确认磁极的大致位置； SIN/COS编码器 1、CD差分模拟信号： 作为上电后，电机启动运行前的磁极位置矫正。 2、Z脉冲信号： 作为累加绝对位置的基准位置； 3、AB模拟信号： 作为高速情况下的测速信号； 作为高速情况下的相对位置累加信号； 作为低速时候的准确测速和累加位置信号； 旋转变压器 目录 变频器基本原理 2 4）PID介绍 PID说明 PID说明 1、KP：加快动态过程的调整速度，KP大，调节的快，但是KP过大，对信号检测精确性的要求提高，并且会引起高频的震荡。 2、KI：主要用于消除静差，一般在被控量已经接近目标值的时候生效。KI过小，控制量可能长时间存在静差；KI过大，会引起比较低频率的震荡。在跟随系统中，要求KI比较强。 3、KD：用于加快动态调整过程，由于使用KD对信号采样的角度要求非常高，一般的系统中都不使用。一般用在慢速系统、大惯量系统中，比如温度控制系统。 电机控制系统中的PID说明 1、ACR（电流环）：包括励磁控制PI和力矩控制PI。 PI调节器的大小主要由电机的电感、电阻等参数决定。电流环PI是通过调整电机电压，达到增加或者减小电流的目的，电机电感大小决定了阻碍电流增加、减小的阻力大小。 新产品中都采用电流环自适应方法。 2、ASR（速度环）： PI调节器的大小主要由电机额定转矩/电机和负载惯量和决定。速度环PI是通过调整电机的转矩，达到增加或者减小电机速度的目的，电机的惯量决定了阻碍速度增加、减小的阻力大小。 目录 变频器基本原理 2 5）参数调谐 参数调谐——异步机 1、静态调谐： 调谐定子电阻、转子电阻、漏感； 电机不动，可以在带负载情况下调谐； 2、动态调谐： 调谐定子电阻、转子电阻、漏感、互感、空载电流； 调谐空载电流和互感的时候，电机需要空载运行到电机额定转速的80%，必需脱开负载（很轻的稳定负载可以不脱开） 3、静态调谐后，空载电流和互感参数的估算： 1）如果标称了功率因素参数，则： 空载电流 = 电机额定电流 * (1 – 功率因素^2)^0.5。 互感 = 电机额定电压/1.732/（2 * pi * 额定频率） 2）如果没有标称功率因素：小电机空载电流约等于额定电流的40%~60%，大电机约等于额定电流的30%~40%，极对数多的电机偏大。 参数调谐——永磁同步机 1、需要调谐的参数： 编码器的安装角度、编码器的脉冲方向、电机定子电阻、电机M轴和T轴电感、电机反电动势。 2、调谐方法： 1）空载调谐： 2）带载调谐： 3、静止情况下识别磁极位置： 4、关于编码器安装角度的学习： 1）更换电机、编码器，需要重新调谐； 2）同步机如何支持不带绝对位置信号的ABZ编码器。 目录 变频器的应用 3 1）变频器控制相关功能介绍 2）几个行业应用举例 变频器的能量关系说明 1、变频器对外的功率因素和电机的功率因数。 2、无功电流从哪里来？ 3、加