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    新疆起重機異步機的標量控制

    2017-06-12

    新疆起重機由異步機的穩態特性推導出來的恒定壓頻比控制方法只控制變量的幅值,并且給定量和反饋量都是與相應變量成正比的直流量,因此叫標量控制。新疆起重機標量控制是Z早在變頻調速中使用的技術,其控制原理簡單,實現容易,也能滿足一定的調速性能要求。 

    (1) 轉速開環的壓頻比控制系統 一個恒壓頻比的開環交流調速系統如圖3-2示,它采用的是偏置線性的壓頻比特性,轉速的給定信號n*通過壓控振蕩器(VCO)產生頻率指令信號,電壓指令信號Ui隨轉速的給定信號n*變化。U 0 是在低速時改善 機械 特性的電壓補償。在開環系統中,不僅存在靜差,而且速度往往會隨著負載轉矩和電源電壓的變化而波動。 

    2)轉速閉環的壓頻比控制系統 采用與電機同軸連接的測速發電機進行實際轉速反饋,這種閉環系統如圖3-3示。圖中,給定速度和實際速度比較,確定速度偏差,然后通過速度調節器,決定逆變器的頻率和電壓。速度環的輸出信號通過電流極限控制器,限制變頻器的電壓和頻率的快速變化。電流反饋只有當電動機電流升到預置的Z大值時才起作用,它控制逆變器電流和頻率的變化率。如果僅要求穩態性能,恒壓頻比控制可以勝任大范圍的調速任務。 

    3.異步機的矢量控制 異步電機的數學模型是一個高階、非線性、強耦合、多變量的系統,通過坐標變換可以使之降階并解耦,但沒有改變其非線性、多變量的本質。在標量控制中,動態性能不夠理想,調節器的參數很難設計,原因在于仍采用單變量系統的控制思想。矢量控制 (vectorc ontrol)的誕生使交流變頻調速技術在精細化方面大大邁進了一步,達到了可與直流調速系統的性能相當的程度。 矢量控制的基本思想就是:把異步機經坐標變換等效成直流機,然后,仿造直流機的控制方法,求得直流電機的控制:在經過相應的反變換,就可以控制交流機了。從本質上說,矢量控制也是一種解禍控制。通過坐標變換,它將定子電流分解成磁鏈分量和轉矩分量,分別進行控制。矢量控制使得在動態過程中對電磁轉矩進行精確控制成為可能,大大提高了調速的動態性能。圖示3-4為矢量控制的基本原理圖?!鷥蓚€獨立的控制閉環:一個控制磁通,一個控制力矩?!磐刂破魍ㄟ^磁通轉矩特性曲線 *(n)得到磁通設定值 *。 *=常數(基速范圍內) *~1/n(弱磁范圍內) →力矩控制器通過速度控制器得到力矩設定值M*?!鷮嶋H檢測參數包括有: 測量參數的坐標轉換,電機模型,定子電流分解成磁鏈分量( )和轉矩分量( ) 磁鏈分量 ( )作用于轉子磁通,但有一個時間遲滯,磁通建立時間約200ms至>1s,轉矩分量( )直接作用干力矩,產生時間約lms(運動控制變頻器)或5ms(一般矢量控制變頻器)。因此磁鏈分量和轉矩分量可以獨立控制。 定子頻率f用于力矩閉環控制,定子電壓U用于磁通閉環控制。實際的矢量控制比下面的方框圖更復雜。值得注意的是低速時的電流模型,電壓模型和溫度模型。  


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