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西門子變頻器都有哪些控製方式?

作者:plc小王 來源:西門子plc 發布日期:2019-10-01 22:29 閱讀: 二維碼分享

  變頻調速技術是現代電力驅動技術的重要發展方向,作為變頻調速係統的核心,西門子變頻器的性能越來越成為速度控製性能的決定性因素,製造過程除外逆變器本身。的在條件之外,逆變器采用何種控製方法也非常重要。基於工業現實,本文回顧了近年來各種逆變器控製方式的特點,並展望了未來的發展方向。

 1、變頻器的基本結構

       是將商用的頻率電源(50hz或60hz)轉換成各種頻率的交流電源,以實現電動機的變速運作的裝置,其中控製電路完成主電路的控製。此外,整流電路將交流電轉換為直流電,直流電的中間電路使整流電路的輸出順暢,逆變器電路將直流電轉換為交流電。對於需要大量計算的轉換器,例如矢量控製逆變器、cpus和一些用於扭矩計算的相應電路有時也需要。1.2頻率轉換器有各種分類方法。根據主電路的工作方式,可分為電壓型逆變器和電流型逆變器。根據開關模式的分類,可分為嬌控逆變器、普華永道控製逆變器和高載波頻率。pwm控製逆變器;根據工作原理可分為v/f控製逆變器、差頻控製逆變器和矢量控製逆變器;根據用途分類可分為一般變頻器、高性能特殊變頻器、高頻逆變器、單相逆變器和三相逆變器。

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    2、變頻器常用的控製方式。

  2.1 非智能控製方式

  西門子變頻器采用的非智能控製方法有協調控製、頻率控製、矢量控製和轉矩控製。

  (1) V/f控製

  V/f控製是為了獲得理想的轉矩 - 速度特性,基於改變電源頻率來調節速度的想法,同時保證電機的磁通量不變。控製的種類。 V/f控製逆變器結構非常簡單,但逆變器采用開環控製方式,不能實現高控製性能。此外,在低頻時,必須執行轉矩補償以改變低頻轉矩特性。

  (2) 轉差頻率控製

  滑差頻率控製是一種直接控製扭矩的控製方法。它基於V/f控製,並且已知與異步電動機的實際速度對應的電源頻率,並且根據期望的轉矩調節逆變器。通過輸出頻率,電動機可以具有相應的輸出轉矩。這種控製方法需要在plc控製係統中安裝速度傳感器,有時需要電流反饋來控製頻率和電流。因此,這是一種閉環控製模式,它可以使變頻器具有良好的穩定性和快速的加減速和負載變化具有良好的響應特性。

  (3) 矢量控製

  矢量控製是通過矢量坐標電路控製電機定子電流的大小和相位,分別控製d,q,0坐標軸係統中電機的勵磁電流和轉矩電流,從而達到目的。控製電機扭矩。通過控製每個矢量的序列和時間以及零矢量的動作時間,可以形成各種PWM波以實現各種控製目的。例如,形成具有***少切換次數的PWM波以減少切換損耗。目前,實際應用於變頻器的矢量控製方法主要包括兩種基於滑差頻率控製的矢量控製方法和無速度傳感器的矢量控製方法。 基於滑差頻率的矢量控製方法與滑差頻率控製方法的穩態特性一致,但基於滑差頻率的矢量控製也通過坐標變換控製電機定子電流的相位,以滿足一定的條件。消除扭矩電流轉換過程中的波動。因此,與滑差頻率控製方法相比,基於滑差頻率的矢量控製方法可以在輸出特性方麵得到極大改善。然而,該控製方法是閉環控製方法,並且速度傳感器需要安裝在電動機上,因此應用範圍受到限製。 無速度傳感器矢量控製分別通過坐標變換處理控製勵磁電流和轉矩電流,然後通過控製電機定子繞組上的電壓和電流來控製勵磁電流和轉矩電流,以識別勵磁電流和轉矩當前。

  (4) 直接轉矩控製

  直接轉矩控製采用空間矢量坐標的概念,分析定子坐標係中交流電機的數學模型,控製電機的磁鏈和轉矩,通過檢測定子電阻檢測定子磁鏈,從而消除了需要對於矢量控製等複雜變換計算,係統直觀簡潔,與矢量控製方法相比,計算速度和精度得到提高。

  (5) ***優控製

  在實際應用中,***優控製的應用因需要而不同,針對具體的控製要求,可以根據***優控製理論對各參數進行優化。例如,在高壓變頻器的控製應用中,成功地采用了時間分段和相移兩種控製策略,在一定條件下實現了***佳電壓波形。

  (6)在其它非智能控製方法的實際應用中,實現了自適應控製、滑模變結構控製、差動頻率控製、循環電流控製、頻率控製等非智能控製方法。

  2.2智能控製方法智能控製方法主要包括神經網絡控製。

  (1)變頻器的控製采用神經網絡控製-神經網絡控製方法。一般來說,它執行相對複雜的係統控製。目前,對該係統的模型知之甚少,因此,神經網絡必須完成係統的識別和控製功能。

  (2)采用模糊控製算法控製變頻器的電壓和頻率,控製電機的加速時間,避免速度過快對電機使用壽命的影響,緩慢提高工作效率。模糊控製的關鍵在於域的劃分、隸屬度的劃分和模糊水平的劃分,該控製方法特別適用於多輸入單輸出plc控製係統.

  (3)專家係統專家係統是一種利用所謂“專家”經驗的控製方法。因此,在專家係統中,專家數據庫通常被構建以存儲某些專家信息,並且還存在促進尋求期望控製結果的信息的推理機製,專家數據庫的設計和推理機製尤為重要,這與專家係統控製的優缺點有關。

  (4)學習控製學習控製主要用於重複輸入,常規的脈寬調製信號(如中央調製脈寬調製)正好滿足這一條件,因此學習控製也可用於控製變頻器。

  學習控製不需要知道太多係統信息,但需要1~2個學習周期,因此速度相對較差。此外,學習控製算法有時需要實現高級鏈接,這是模擬設備無法實現的。學習控製也涉及穩定性問題,在應用時應特別注意。

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