同步电机矢量控制方法PPT课件.ppt

矢量控制介绍 1 可编辑 培训大纲 2 1 矢量控制 矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制同步电动机定子电流矢量 根据磁场定向原理分别对同步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制 从而达到控制同步电动机转矩的目的 具体是将同步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 励磁电流 和产生转矩的电流分量 转矩电流 分别加以控制 并同时控制两分量间的幅值和相位 即控制定子电流矢量 所以称这种控制方式称为矢量控制方式 矢量控制有无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等 3 1矢量控制 矢量控制VectorCtrol是从交流电机的端电压和电流计算励磁电流和产生力矩部分的电流 得到与直流电机相同的转矩特性的控制方式 由于可进行转矩控制 所以与传统的通用变频器有很大不同 正逐步运用于高级机床 铁钢 造纸 薄膜等生产线上 输出转矩可控 可低速运行 动态响应快 转速精度高 加速度特性好抗负载突变能力强的优点 矢量控制的用途及优点 4 2矢量控制的基本原理 励磁PID 励磁控制环 即给定励磁电流通过PID调节作为电机励磁电流的给定 变频器输出电压 无速度传感器矢量控制基本原理 转速PI 转速控制环 即给定转速与反馈的电机转速进行PID调节输出作为电机转矩的给定 电流PID 电流控制环 根据给定的转矩电流和励磁电流 以及实际的电流反馈值进行PID控制 通过调节输出电压达到电流控制的目的 转速估计 根据输出电压及电流值估算电机的运行转速 5 2 矢量控制的基本原理 有速度传感器矢量控制基本原理 转速通过编码器获得 6 3矢量控制调试注意事项 电缆不能接错 传感器要与功率单元输出一一对应 注意事项1 如果电缆接错 将出现变频器启动过流的故障 严重时损坏IGBT 与控制机检测线号一致 7 3矢量控制调试注意事项 电流传感器为霍尔电流传感器 电流传感器 1 电源 15V 电源连接要正确2 输出信号为电流信号3 模拟板检测通道要加跳线帽 注意 注意 8 4 矢量控制调试说明 1 调节励磁系统励磁电流变频器模拟量4通道 2008 输出为励磁电流控制信号 可为0 10V或4 20mA信号 初始励磁调节为额定励磁的30 最终励磁在50Hz满载稳定运行条件下 调节使Id为 0 2左右 一般70 2 设定控制参数 1 整步时间 激励时间 激励给定默认参数 无需修改 2 转速PID参数 KP KI默认参数 无需改动 3 电流PID1参数 KP KI默认参数 无需改动 4 励磁PID参数 KP KI默认参数 无需改动 在空转电机下 此参数设定为0 9 4 矢量控制调试说明 5 估计PID参数 KP 参数为默认参数 无需改动 对于有速度传感器的矢量控制 此参数不设定 对于KI存在上限值与下限值 主要调节方法 a KI下限调整 在启动电机后 电机转速能够识别 但电机不转 需要将KI下限值向下调整 如果电机转速没有识别出来或者电机转动但在10Hz以下 转速上下波动浮动在10转以上 需要将KI向上调整 b KI上限值调整 在电机运行到20Hz以上时 如果电机转速波动在2转以上 将KI值增大 直到电机转速控制在1 2转以内为止 10 4 矢量控制调试说明 3 电机转速 电机级数设置4 电机额定电流设置变频器额定电流 按照电机铭牌上的额定电流设置 电机额定电流设置 采用I 电机额定电流 P 电机功率 U 电机额定电压 1 732公式设置给定电流 电机铭牌上额定电流的1 2倍设置 5 VF曲线矢量控制方式 VF参数固化 不需要设置 其作用为对输出电压进行限制 11 案例分析 1 现场案例1启动变频器后 转速估计KI 下限值 0 01现象 励磁系统励磁电流不稳定 变频器过压故障 解决方法 将下限值调节为0 002 励磁电流稳定 电机转速平稳 2 现场案例2变频器运行后 30Hz转速稳定 在40Hz运行时 转速出现波动的现象 如给定800转 运行转速在790 810波动 励磁电流不稳定 变频器过压故障 转速估计KI 上限值 0 04解决方法 将KI上限值向上调整 例如调整为0 08 转速波动1转以内 励磁稳定 3 现场案例3变频器启动后 变频器报IGBT过流故障 导致过流的原因 电缆接错 输出电流传感器无信号 信号线松动 模拟板损坏等 12 案例分析 4 现场案例4电机不连负载条件下 旋转电机 电机转速无法控制 转速波动较大 现象 运行转速在10 30转波动 输出电流电流波动 解决方法 励磁PID KP KI设定为零 在连上负载后 将KP KI还原5 现场案例5带