FANUC A06B-0521-B051日立矢置變頻器的控制原理在交流異步電機中,磁通乘以電流產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
由于磁通和電流都是非線性的變化量,難以實現(xiàn)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩控制。矢量控制的基本思想就是將異步電機經(jīng)過坐標(biāo)變換等效成直流電機來控制,具體就是把異步電機的電流進行空間變換,分解成轉(zhuǎn)矩電流和勵磁電流,像控制直流電機一樣分別控制轉(zhuǎn)矩電流和勵磁電流Jm.矢量控制的實現(xiàn)方法有許多,日立變頻器的矢量控制方法是通過轉(zhuǎn)差頻率控制設(shè)定磁場方向的方法。
交流電動機的等效電路如所示。
FANUC A06B-0521-B051轉(zhuǎn)差:率,為轉(zhuǎn)矩電流;矢童變頻器的控制原理就是將交流電動機的三相電流通過坐標(biāo)變換,變換成兩相(),即磁場電流和轉(zhuǎn)矩電流加以控制,同樣電壓指令,即磁場電壓和轉(zhuǎn)矩電壓也通過坐標(biāo)變換,變換成三相電壓,控制主回路的PWM.見。
矢童控制框圖(7u,7v,Jw)二相電壓―三相電壓()Vw)軸上來(2)三級電壓輸出和雙載波PWM特性電壓型PWM(PulseWidthModulation)矢童變頻器,就是用矢童控制的方式,將輸人的直流電壓,變換成在電動機額定頻率范圍內(nèi),可以連續(xù)變化頻率的交流電壓,輸出給電動機,從而實現(xiàn)電動機的轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)的目的。直列多重變頻器的主回路構(gòu)成圖和輸出電壓波形圖如(、7)所示。
為例說明輸出電壓是如何形成的()。
中性點r輸入電壓的形成根據(jù)PWM(脈寬調(diào)制)的基本原理,利用2重三角波作為載波,就形成了所示的3下面以某一相的一個IGBTunit的導(dǎo)通、關(guān)斷(注:PWM的基本原理,請有關(guān)交流調(diào)速原理的教科書。)結(jié)合、可以看到,如果按照這樣的規(guī)律,周期性的導(dǎo)通關(guān)斷各相的IGBT元件,輸出的電壓波形就是階梯式的波形,相電壓是3級,即正電壓、零電壓和負(fù)電壓,而線電壓有5級。這樣的電壓波形一方面能產(chǎn)生更接近正弦波的電流波形;另一方面,采用這種連接方法,可以提篼輸入的直流電壓,而IGBT元件只承受一半的直流電壓,這樣變頻器的容量可以大大提篼了。
3日立變頻器的硬件構(gòu)成特點(1)以IGBT為功率元件IGBT元件的全稱是絕緣柵雙極晶體管(Insulated-GateBipolarTransistor)。它相當(dāng)于一個用MOSFET驅(qū)動的雙極性晶體管,其通用圖形符號就體現(xiàn)出這一特征(0),而兼有M0SFET的篼輸入電阻抗(驅(qū)動動率?。┖虰JT的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點,而且安全工作區(qū)寬、開關(guān)時間短。
但IGBT的容量不大,為了解決這個問題,日立公司采用了多并列的方式,達到增大容量的目的。所謂多并列,顧名思義就是采用并聯(lián)的方式增加變頻器的容量。日立中容量多并列變頻器HIVECT0L -VSI-M的最小規(guī)格是由8個IGBT元件組成一相,三相24個IGBT元件組成容量為800 kVA的變頻器,其中這8個IGBT元件組成的一相就是它的基本單元(IGBT UNIT〉。在此基礎(chǔ)上,每相并聯(lián)兩個IGBTUNIT構(gòu)成容量為1500 kVA的變頻器,每相并聯(lián)三個IGBTUNIT構(gòu)成容量為2100 kV*A的變頻器,再將兩個1500kVA的變頻器并聯(lián)構(gòu)成3000 kV*A的變頻器,相當(dāng)于四并聯(lián);兩個2100kV*A的變頻器并聯(lián)構(gòu)成4200 kV*A的變頻器,相當(dāng)于六并聯(lián)。1550軋機的機架傳動最大使用了六并聯(lián)4200kV*A的變頻器。當(dāng)然,這樣的缺點就是變頻器體積較大。
與PLG相比,S/E的速度反饋精度更篼,特別在低速運行時,效果尤其明顯,下面說明一下S/E的工作原理:Encoder)輸出的是相位相差90.八相B相脈沖以及與A、B同相的A相B相正弦波信號高速運轉(zhuǎn)時:計算方法與PLG相同。
低速運轉(zhuǎn)時:計算一個采樣時間內(nèi)的脈沖數(shù)以及通過正弦波信號檢測出的移動角A0.從上面的公式可以看出,它對不足一個脈沖部4主傳動系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)及主要控制功能分用角度進行補償,保證了速度反饋的精度。速度(1)軋機主傳動系統(tǒng)的主要性能指標(biāo),如表1控制精度可達0.01表1主要性能指標(biāo)序號規(guī)格或功能具體指標(biāo)輸入電壓整流器AC680V,逆變器DC1200V逆變方式串聯(lián)多重(2重栽波PWM)運轉(zhuǎn)方式四象限運行制動方式再生制動起動方式恒轉(zhuǎn)矩起動速度控制精度速度響應(yīng)時間電流響應(yīng)時間過負(fù)荷限量變換效率直流過電壓保護主回路直流電壓在1320V以上停止過負(fù)荷保護過負(fù)荷時顯示輕故障,150%1min以上停止停電檢測80ms以內(nèi)的停電可繼續(xù)工作充電顯示主回路直流電壓在50V以下時顯示-VSI-M傳動系統(tǒng)除了基本的ASR、ACR以外,還有5大主要控制功能,分別是:FFASR、雙重設(shè)定、下垂控制、上位控制常數(shù)可變、軸振動抑制控制。它們的具體作用是這樣的。
速度指令|電流指令1前饋速度調(diào)節(jié)器ASR的控制情況下,速度的偏差通過電流來調(diào)節(jié),必定有一定的延時,會產(chǎn)生超調(diào)。見ASR是用速度指令,通過微分環(huán)節(jié)計算出一個加速電流指令,加到ASR的輸出上,產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩電流指令給JgACR. ASR后,速度調(diào)節(jié)的延時可減小,超調(diào)可消除(3)。
二重設(shè)定的意思就是速度指令和電流指令可以同時從上位機(PLC)得到。利用這個功能可以在速度調(diào)節(jié)器的輸出上附加一個電流指令值,使得恒速運行時,可以實現(xiàn)某種控制(如張力),或加減速時,得到更快的響應(yīng)(4)。
Drooping控制的目的是減緩馬達在加減速過程中由于輥徑的誤差,以及輥速與帶鋼速度不匹配等因素所引起的負(fù)荷電流的不平衡。Drooping量是由張力7W速度指令④由上位機可設(shè)定控制參數(shù)從上位機可設(shè)定控制參數(shù)Gain.利用這個功能,可以使開卷機或卷取機在卷取機在卷徑變化時,改變ASR的增益Gain,使得響應(yīng)一致(6、17)。
Siemens 6FC5111-0CB01-0AA0 6FC51110CB010AA0 I/O Module
Siemens 6SC 6100-0GB11 6SC61000GB11 SimoDrive Board
Siemens 3VF3211-2BU41-0AA0 3VF32112BU410AA0
Siemens 6SN118-0AA11-0AA0 6SN11180AA110AA0 Simodrive
Endress+Hauser PMP75-AAC2HB1AFAAA PMP75AAC2HB1AFAAA
MINT YASKAWA CIMR-PCCB3P7 CIMRPCCB3P7
MKS 651DD2S1N2 600 Series Pressure Controller
Allen Bradley 91684901 Board
Indramat MDD090C-N-040-N2M-110GBI MDD090CN040N2M110GBI
SIEMENS SERVO CPU MODULE 6FX1113-0AA01 6FX11130AA01
WOOD'S E-TRAC INV WFC4010-0C WFC40100C 10HP 460V
MOOG T150-901 B-723-2A T150901B7232A
Siemens 6ES7 031-7HG84-1JA1 6ES70317HG841JA1
REXROTH R978028632
Allen Bradley MPL-B32OPM-K24AA MPLB32OPMK24AA MOTOR
Telemecanique ATV18U72N4 5HP
Mitsubishi MR-J2S-200B MRJ2S200B DRIVE
NORDSON PC40 PC40AC PATTERN CONTROL
Baldor VS1MX45-4TDF VS1MX454TDF A-C Drive
Smart Motor SM3416D-NOV1 SM3416DNOV1
YASKAWA CNC MEMORY BOARD JANCD-MM01C-01 JANCDMM01C01
YASKAWA CPCRMR-055 CPCRMR055 SERVOPACK DRIVE
Allen Bradley MPL-A310P-HK22AA /A MPLA310PHK22AA MOTO
Telemecanique ATV31HD11N4A 15 HP Drive
Allen Bradley MPL-B310P-HK22AA /A MPLB310PHK22AA MO
FANUC A06B-0521-B051 A06B0521B051 MOTOR
Schneider Electric ATV12HU40M3 Altivar 12 5HP
Allen Bradley Powerflex 70 20A C 5P0A0AYNANNN /A 20
SEALED Allen Bradley POWERFLEX 40 22B-D6P0N104 /A 2
Sick AG Waldkirch DME5000-113 DME5000113