闭环变频调速控制系统综述Word文档下载推荐.docx

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第二章矢量变频调速控制系统2

2.1矢量变频调速控制系统的原理2

2．2矢量控制的步骤3

2.3相关参数设置3

第三章实验原理图6

第四章实验结果7

4.1矢量控制调速7

4.2开环控制调速7

4.3p0063对应频率的计算值与测量值8

4.4分别控制P与I的值所得结果9

第五章理论分析10

第六章心得体会11

参考文献11

第一章绪论

通常，矢量控制系统中速度传感器（一般采用光电码盘）是必不可少的，但由于成本、可靠性和工作环境等原因，有些情况无法安装。

无速度反馈矢量控制通用变频器，不需任何速度检测器件，在保持常规变频器灵活方便、可靠等优点的前提下，无需增加过多的硬件成本，但性能接近矢量控制，能克服以往变频调速系统中存在的缺点，为国际上高性能通用变频器的潮流，也是当前交流传动研究起点之一。

通用变频调速器一般采用恒压／频比的开环控制，难以获得良好的调速特性，如在低频区力矩不足，负载时速度变动大，动态性能欠佳，应用场合受到限制。

我们茌给山东某单位调试-PVC生产线时就遇到这些问题。

为解决问题，我们决定开发无速度反馈矢量控制型通用变频器应用于这一生产线的调速系统。

该系统采用的是转子磁通定向矢量控制方向，从定子电流中推断出电机转速形成同步旋转信号和进行转速反馈，即由软件构成转速推算器。

交流电机的矢量控制是通过坐标变换将定子电流分解为转矩电流和励磁电流分量，并分别进行控制，再经过反变换控制达到像直流机一样的控制方式和性能。

实现矢量控制的关键就是求取坐标变换所需的磁场定向。

本系统采用的是MM440变频器进行的矢量控制，效果好，操作简单。

第二章矢量变频调速控制系统

2.1矢量变频调速控制系统的原理

矢量控制的基本理论是在三相交流电动机上模拟直流电动机转矩控制的规律，应用坐标变换Clarke变换把三相交流系统转换为两相交流系统，然后通过Park变换把两相交流系统转换为旋转的直流系统。

在转子磁场定向坐标上，将定子电流矢量分解成产生磁通的励磁分量和产生电磁转矩的转矩分量，并使两分量互相垂直，实现了定子电流励磁分量与转矩分量的解耦，达到对异步电机的磁链和转矩分别控制的目的，从而获得与直流电机调速系统同样优良的静态、动态调速性能。

2．2矢量控制的步骤

为了在电机数学模型的准确性，以确保的到较为理想的矢量控制效果。

必须进行电机优化操作，其优化步骤如下：

图2.2电机优化步骤

2.3相关参数设置

快速调试：

快速调试时将p0003设置成3

表：

2.3

（1）

图2.3快速调试

电机的静态识别和动态优化：

2.3

（2）

P1910设置为1，选择识别所有电机数据并修改，并将这些数据应用于控制器

P1300设置为20，选择矢量控制方式；

设置为0，选择开环控制方式

P1960设置为1，激活电机动态优化后，将显示报警A0542，需要马上启动变频器，电机会突然加速

第三章实验原理图

图3.1用MM440变频器构成成无速度传感器矢量变频调速控制系统测试原理图

图3.2Mm440变频器矢量控制结构简图

第四章实验结果

4.1矢量控制调速

4.1闭环空载与负载数据记录

空载频率HZ

16.90

22.20

27.5

转速（r/min）

500

650

800

负载频率HZ

负载转转（r/min）

498

646

795

图4.1闭环空载与负载转速折线图

此时为动态优化后的结果，其中p1470=15.6，p1472=176

4.2开环控制调速

4.2开环空载与负载数据记录

频率hz

17.7

23.0

28.9

空载转速

负载转速

494

614

753

图4.2开环空载与负载转速折线图

4.3p0063对应频率的计算值与测量值

表4.3计量与测量转速值

p0063对应频率（hz）

3.3

6.7

10

13.5

16.7

20.3

23.7

27.2

计算转速（r/min）

99

201

300

405

501

609

711

816

测量转速（r/min）

100

200

400

600

700

图4.3计量与测量转速折线图

4.4分别控制P与I的值所得结果

保持增益系数P的不变（P=15.7）

表4.4

（1）转速与增益系数的关系

转速设定值（r/min）

积分系数I

176

加负载后转速（r/min）

781

784

保持积分系数I的值不变（I=176）

表4.4

（2）转速与积分系数的关系

增益系数P

20

25

30

780

770

第五章理论分析

1、通过观察矢量调速的图表，可以得出矢量控制在电机低速时，效果很明显，加负载时转速会自动调节到空载时的转速，但是在高速时效果就不怎么明显了，原因是多方面的，既和我们设置参数是否准确有关，也与THZDH-2C变频调速实训考核装置有关。

2、通过观察开环控制调速的图表，可以看出，在开环控制下调速，空载时转速和加负载时的转速差别越来越明显，通过与矢量控制相比较，突出了矢量控制的优越性

3、通过控制变量的方法，先设定增益系数不变，改变积分系数，可以发现在积分系数在176时，矢量控制效果最好；

通过控制积分系数不变，改变增益系数，可以观察到当增益系数在20时效果最佳。

4、动态优化后，通过检查P0063的数据，使用公式n设定=60f设定/p；

n实际=60f实际/p计算记录于表4.3，观察表图可以看出，此时计算值与测量值相差明显，说明测量的误差较大。

第六章心得体会

在无速度反馈矢量控制模式下，系统可实现常规变频器无法实现的低速驱动、高起动转矩、高转速精度、高加减速性能，使变频调速应用领域进一步扩大。

除了满足本文提出的实际问题外，该类通用变频器还可应用于金属加工、造纸、纺织、印染、运输机械等调速精度和加减速转矩控制性能要求较高的场合。

通过此次实验让我们感受到矢量控制的优越性，同时分组完成实验，表现出了同学们合作的积极性，充分发挥了每个同学的潜质。

参考文献

[1]:

MICROMASTER440简明调试指南

[2]:

MICROMASTER440使用大全

[3]:

MICROMASTER440使用说明书