自动化网-工控人家园官网移动版

直流电动机的调速特性公认是最好的，它的主磁场和电枢磁场在空间是相互垂直的，它的励磁电路和电枢电路是相互独立的，在调速时只需调节其中的一个电路的参数即可。有人就设想能否参考直流电动机的调速特点，来调节异步电动机的磁场电流和转矩电流，并假想其为两个旋转着的直流磁场信号，当频率给定信号改变时，也和直流电动机一样，只改变其中的一个信号，从而使异步电动机的调速控制具有直流电动机的特点，并能得到与直流电动机类似的机械特性，来解决低频率时的带负载能力。

 

    所以矢量控制是基于理论上认为：异步电动机与直流电动机具有相同的转矩产生机理。具体的矢量控制方法就是将定子电流分解成规定的磁场电流和转矩电流，分别进行控制，同时将两者合成后的定子电流输出给电动机。从原理上可得到与直流电动机相同的控制性能。采用转矩矢量控制功能，电动机在各种运行条件下都能输出最大转矩，尤其是电动机在低速运行区域。矢量控制主要用于：对动态响应要求较高的机械、有硬机械特性的机械，在四象限运行的起重机与电梯等设备。

 

    矢量控制可根据现场应用是否需要转速反馈信号，而分为无反馈和有反馈的矢量控制。但不管采用什么形式的控制，要实现矢量控制，就必须根据电动机的参数进行等效变换和计算。由于矢量控制要根据电动机的参数进行运算，所以其使用有其特殊性，矢量控制只适用于一台变频器拖动一台电动机的场合，无法用于一拖多的场合；有的变频器对电动机的磁极数还有规定，用得最多的是4摄电动机；电动机和变频器的容量一定要匹配，否则可能就无法使用矢量控制功能。大多变频器都采用无反馈矢量控制，因为变频器能根据负载电流大小和相位进行转差补偿，使电动机具有很硬的力学特性，对于多数场合已能满足要求，不需在变频器的外部设置速度反馈电路。

 

    矢量控制功能的设定较简单，只需根据现场的情况选择“有效”和“无效”即可。但能否实施关键在于对电动机数据的手动输入或自动读取工作，这是实现矢量控制的必要条件，如果被控电动机的参数不能准确地提供给变频器进行运算，那矢量控制就难以实现了。

    与之有关的功能是转差补偿控制，其作用是为补偿由负载波动而引起的速度偏差，可加上对应于负载电流的转差频率。这一功能主要用于定位控制。 

 

变频器驱动转矩调试与制动转矩调试

 

变频器转矩限制可分为驱动转矩限制和制动转矩限制两种。它是根据变频器输出电压和电流值，经CPU进行转矩计算，其可对加减速、恒速运行时的冲击负载恢复特性有显著改善。转矩限制功能可实现自动加速和减速控制。假设加减速时间小于负载惯量时间时，也能保证电动机按照转矩设定值自动加速和减速。

 

1、变频器驱动转矩及调试

驱动转矩功能提供了强大的启动转矩，在稳态运转时，转矩功能将控制电动机转差，而将电动机转矩限制在最大设定值内，当负载转矩突然增大时，甚至在加速时间设定过短时，也不会引起变频器跳闸。在加速时间设定过短时，电动机转矩也不会超过最大设定值。驱动转矩大对电动机启动有利，在实际调试中，曾遇过由于驱动转矩设定值不符合负载要求时，电动机启动后转速上升极其缓慢，有时设定小于40%，变频器的输出频率甚至到不了额定频率50Hz，驱动转矩设定为60%-80%较妥，设定值再增大时转矩也会增大，但电动机的启动电流也将增大，所以调试时要两者兼顾。

 

2、变频器制动转矩及调试

电动机在运转过程中减少给定频率时，则电动机变为异步发电机作为制动器而工作，这就是再生制动，其再生制动力约为电动机额定转矩的10%-20%。如果外接制动时，制动力可达50%-100%。该参数的大小将影响减速时的制动力，其设定大小与制动力成反比，即把该参数设定为0%，相当于有100%的制动力，设定为20%，相当于有80%的制动力。制动转矩设定数值越小，其制动力越大，适合急加、减速的场合，如制动转矩设定数值设置过大会出现过压报警现象。如制动转矩设定为0%，可使加到主电容器的再生总量接近于O，从而使电动机在减速时，不使用制动电阻也能减速至停转，而不会跳闸。但在有的负载上，如制动转矩设定为0%时，减速时会出现短暂空转现象，造成变频器反复启动，电流大幅度波动，严重时会使变频器跳闸，应引起注意。