国产矢量变频器在七电机凹版印刷机上的应用
技术应用方案
maxiao 0152作于06-19 10:48
部门：销售与服务管理部
行业：印刷包装-印刷机械
主题：国产矢量变频器在七电机凹版印刷机上的应用
肖尚辉张卫江
正文：摘要：介绍了用汇川矢量变频器来实现七电机凹印机的张力系统控制的方案及优越性。
关键词：凹版印刷机、PLC、矢量变频器、张力专用变频器
简介：
一、凹印机简介：凹版印刷因其版面特征而得名，以其精美的印刷质量在软包装行业占有重要
的位置。凹印机一般由放卷装置、放卷牵引、主机、收卷牵引、收卷装置组成，根据配置的不同有三电机系统、五电机系统、七电机系统。
一般的凹印机的基本配置有主机、收卷牵引及放卷牵引三个电机。放卷张力由磁粉制动器控制，收卷张力是由力矩电机或磁粉离合器控制，这是基本的三电机系统。若将放卷及收卷张力改为变频器控制的电机来控制，则为五电机系统。对于带有自动换卷的双工位收、放卷系统，则构成目前比较先进的七电机系统。
卷材印刷时，需要一定的张力将材料张紧进入印刷单元，并在运行过程中保证张力稳定，才能保证各种颜色套印准确，图案精美。张力控制是凹版印刷的控制技术核心，若张力控制稳定，张力波动小，机器的套印精度及印刷速度就高。
二、行业现状介绍：因为在高速印刷过程中对套色精度要求高，所以整个过程中的张力控制
精度要求很高，长久以来，七电机凹印机的驱动部分一直是进口变频器的天下，更高档的无轴传动系统是伺服控制器来实现。近年来国产矢量变频器相继推出，但因为矢量控制的算法复杂，国产矢量变频器在性能上主要是稳速精度及动态响应特性方面和进口变频器相比还有些许差距。一些国产高端变频器已经在印包行业占有重要位置，但一般多用在复合机、分切机等要求不是很高的应用场合。最能体现高水平要求的七电机凹印机长久来被进口变频器的独霸地位还是无法被撼动。
深圳市汇川技术有限公司推出的MD320系列矢量控制变频器及MD330张力专用变频器，集高端性能与强大功能与一身，利用其独特的同步控制及张力控制功能，有效弥补性能上和进口高端变频器的些许差距，成功应用于七电机凹印机系统。下面就汇川变频器在七电机凹印机上的应用方案与目前行业中的方案作以比较进行分析。
方案介绍：
一、传统方案：
系统的张力控制是通过控制系统线速度恒定来控制张力稳定。目前行业多是利用高档PLC来进行恒线速度控制，将收放卷牵引及收放卷装置的摆辊电位器的反馈信号送到PLC，通过PLC进行PID 控制及卷径计算，将结果通过模拟量的方式传给矢量变频器。变频器在整个控制系统中只是一个执行机构。这就需要PLC运算速度快并且需要扩展较多的A/D和D/A模块，而且因为PLC运算速度及信号传替的影响，使得系统动态响应变慢，所以只能用矢量变频器中最高端的品牌，要求变频器模拟量输入口有高的分辨率，变频器动态响应快而且稳速精度高，来弥补因方案不足而造成的延迟。
二、汇川变频器方案：
1、汇川矢量变频器简介
汇川矢量控制变频器是近年来新推出的国产高档变频器。主要有MD300简易型矢量变频器、MD320通用型矢量变频器及MD330张力控制专用矢量型变频器。MD300功能简单，主要应用于功能要求低而对性能要求较高的场合。MD320功能强大，并可实现闭环矢量控制，能满足目前大多数行业对变频器功能及性能的要求。MD330是张力专用变频器控制器，主要将卷径计算，张力锥度、预驱动等张力控制的专用功能集于一身，实现了张力控制的简易化。MD330的张力控制有转矩模式及速度模式。对张力控制精度要求高的场合一般有速度模式，对张力控制精度要求不高的场合，可以用转矩模式，系统结构简单而且调试方便。
2、汇川变频器的系统构成：
系统由七台电机传动控制，分别为两个收卷（MD330）、两个放卷（MD330）、主机（MD320）和收、放卷牵引（MD320）构成，其中收卷、放卷和收、放卷牵引都是带张力反馈的闭环张力控制，变频器工作在速度模式。由于中部是印刷部分，对套色精度要求高，所以主机和收、放卷牵引均工作在带编码器的闭环矢量控制方式。如图所示：
七电机凹印机示意图
收卷2
放卷1收卷1放卷2后牵引前牵引主牵引
3 、控制要点：
1） 要求每段张力恒定，摆杆摆动幅度小。但由于收、放卷过程卷径在不断地变化，PID 的调节必须考虑卷径变化而带来的速度变化，否则摆杠摆动太大；
2） 中间套色印刷对张力变化很敏感，所以要求前后牵引摆杠摆动要非常小，否则就容易套色不准。这样要求稳速精度高，而且系统在动态时响应速度快。
3） 自动换卷时速度平稳，摆杆摆动小，尽量减小废品率。
4、实现过程
系统速度由主机控制，可通过电位器来设定或通过人机界面设定。主机变频器的运行频率信号
经AO1输入到PLC ，PLC 根据触摸屏上输入的版径（印刷轴的直径）计算出线速度信号，以模拟量的方式输出给收、放卷牵引及放卷变频器，通过AI2端口输入至变频器。对于放卷部分，因为卷径变化是引起线速度变化的因素之一，变频器将根据当前线速度自动计算出卷径，再将卷径对速度的影响叠加进去，给出相应的主频率保证基本同步，用PID 作为辅助频率进行微调，此PID 反馈系统是张力摆杆，反馈信号通过AI1端口输入至变频器。因为PID 只作微调即可保证同步，使得摆杆波动很小，而且起停平稳。PLC 的线速度信号同时也通过变频器的AI1端口输入至收、放卷牵引变频，作为它的主频率源，因为此环节没有卷径变化，所以调节相对简单，无需张力专用变频器，用通用变频器即可。速度控制也是采用主频率源AI1与辅助频率源PID 叠加的方式来调整。PID 的反馈是通过AI2端口输入至变频器的。经PLC 换算后主机和牵引的传动比相同，所以在此PID 也只要微调即可保证同步。自动换卷过程，因为两个卷轴目前的卷径不同，所以在相同频率时线速度不同，直接切换则会造成速度突变而使得摆杆大幅度摆动，严重时会将材料拉断。必须先通过预驱动的方式使待换轴的线速与目前系统的线速度一致，方可保证在自动换卷时切换无冲击，使得摆杆稳定。
5、汇川变频器的方案优势：
1）、从上述过程可以看出，原本需要通过PLC进行运算的PID、卷径及预驱动等，均可以利用变频器本身所具有的功能来完成。速度调节由变频器本身来完成，最直接而且动态响应快。可以弥补系统对变频器稳速精度要求高、模拟量分辨率高及变频器对PLC输出信号的快速响应的需求。
2）自动换卷时，MD330本身带有预驱动功能，使得空卷轴的线速度和系统运行线速度一致，保障切换时的摆杆的平稳。
6、调试中常见的及需要注意的问题：
1）、因为矢量控制方式对电机的参数有较大的依赖，所以调试前建议要作电机参数辨识，使得变频器获得比较准确的电机参数，才能获得较好的控制效果。
2）、实现闭环矢量过程中经常遇到因为编码器信号造成变频器过电流的现象。表现形式为开环矢量工作正常而工作在闭环矢量时电机转速很慢且电流很大。一种原因是编码器的A、B相接反，对调即可。，另外一种原因是编码器丢脉冲，检查编码器是否连接稳固；是否有单相脉冲丢失的情况。
3）、为了使收、放卷牵引的摆杆摆动幅度小，需要调试收、放卷牵引的主频率器运行在最大频率时，所传动材料的线速度要与系统的最大线速度相等。调试时只要看PLC的输出10V时对应的最大线速度值，然后根据传动比和传动轴直径计算出达到该线速度所需要的频率做为收放卷牵引变频器的最大频率即可。
4）、两个放卷的初始卷径可用同一个模拟量输入，这是因初始卷径值只有在DI输入被复位瞬间才是有效的，所以可以用两台复位的时间不同来区别初始卷径是为那台的，初始卷径的来源定义成AI2，PLC编程时要注意它们的对应关系。
5）、为了减小牵引PID的调节量，辅助频率源范围选择参数F0-05设为相对于最大频率、辅助频率源范围F0-06设为8%（50Hz*8%=4Hz），这样可以有效防止超调并且线速度为0时PID依然有作用，保证零速时张力恒定。
6）、收卷换料时必须卷径复位，否则起动时摆杆波动变大；
7）、放卷换料时因卷径有突变，所以卷径滤波时间要设小，这样系统一运行变频器就会快速计算出卷径；使系统快速稳定下来。
8）、运行时要观察摆杆摆动的规律来调整PI参数即可获得满意的效果。
结束语：
汇川矢量变频器利用其独有的强大功能及优秀的性能，通过与方案的巧妙结合，利用变频器的功能，在七电机凹印机中应用成功。有效地减少了PLC的工作量，而且逻辑清晰、线路简单。与原有系统相比，变频器成本有较大幅度的节省。本该方案由于收放卷与牵引都带张力反馈，主机和牵引都用有速度传感器矢量控制；张力反馈和多数控制信号直接输入到变频器，所以具有控制精度高、动态响应快、成本低、、故障率低、维护方便等特点，是一个性价比优良的方案。
参考文献：
（1）、MD320用户手册。深圳市汇川技术有限公司编印
（2）、MD330用户手册。深圳市汇川技术有限公司编印
（2）、卑江艳凹版印刷化学工业出版社。
作者简介：
肖尚辉：2000年毕业于福州工业学院机电一体化专业。现从事汇川变频器的市场拓展工作。
张卫江：1991年毕业于西北工业大学自动控制系。
下面是赠送的团队管理名言学习，
不需要的朋友可以编辑删除！！！谢谢！！！
1、沟通是管理的浓缩。
2、管理被人们称之为是一门综合艺术--“综合”是因为管理涉及基本原理、自我认知、智慧和领导力；“艺术”是因为管理是实践和应用。
3、管理得好的工厂，总是单调乏味，没有任何激动人心的事件发生。
4、管理工作中最重要的是：人正确的事，而不是正确的做事。
5、管理就是沟通、沟通再沟通。
6、管理就是界定企业的使命，并激励和组织人力资源去实现这个使命。界定使命是企业家的任务，而激励与组织人力资源是领导力的范畴，二者的结合就是管理。
7、管理是一种实践，其本质不在于“知”而在于“行”；其验证不在于逻辑，而在于成果；其唯一权威就是成就。
8、管理者的最基本能力：有效沟通。
9、合作是一切团队繁荣的根本。
10、将合适的人请上车，不合适的人请下车。
11、领导不是某个人坐在马上指挥他的部队，而是通过别人的成功来获得自己的成功。
12、企业的成功靠团队，而不是靠个人。
13、企业管理过去是沟通，现在是沟通，未来还是沟通。
14、赏善而不罚恶，则乱。罚恶而不赏善，亦乱。
15、赏识导致成功，抱怨导致失败。16、世界上没有两个人是完全相同的，但是我们期待每个人工作时，都拥有许多相同的特质。17、首先是管好自己，对自己言行的管理，对自己形象的管理，然后再去影响别人，用言行带动别人。18、首先要说的是，CEO要承
担责任，而不是“权力”。你不能用工作所具有的权力来界定工作，而只能用你对这项工作所产生的结果来界定。CEO要对组织的使命和行动以及价值观和结果负责。
19、团队精神是从生活和教育中不断地培养规范出来的。研究发现，从小没有培养好团队精神，长大以后即使天天培训，效果并不是很理想。因为人的思想是从小造就的，小时候如果没有注意到，长大以后再重新培养团队精神其实是很困难的。
20、团队精神要从经理人自身做起，经理人更要带头遵守企业规定，让技术及素质较高的指导较差的，以团队的荣誉就是个人的骄傲启能启智，互利共生，互惠成长，不断地逐渐培养员工的团队意识和集体观念。
21、一家企业如果真的像一个团队，从领导开始就要严格地遵守这家企业的规章。整家企业如果是个团队，整个国家如果是个团队，那么自己的领导要身先士卒带头做好，自己先树立起这种规章的威严，再要求下面的人去遵守这种规章，这个才叫做团队。
22、已所不欲，勿施于人。
23、卓有成效的管理者善于用人之长。
24、做企业没有奇迹而言的，凡是创造奇迹的，一定会被超过。企业不能跳跃，就一定是（循着）一个规律，一步一个脚印地走。
25、大成功靠团队，小成功靠个人。
26、不善于倾听不同的声音，是管理者最大的疏忽。
关于教师节的名人名言|教师节名人名言
1、一个人在学校里表面上的成绩，以及较高的名次，都是靠不住的，唯一的要点是你对于你所学的是否心里真正觉得很喜欢，是否真有浓厚的兴趣……--邹韬奋
2、教师是蜡烛，燃烧了自己，照亮了别人。--佚名
3、使学生对教师尊敬的惟一源泉在于教师的德和才。--爱因斯坦
4、三人行必有我师焉；择其善者而从之，其不善者而改之。--孔子
5、在我们的教育中，往往只是为着实用和实际的目的，过分强调单纯智育的态度，已经直接导致对伦理教育的损害。--爱因斯坦
6、举世不师，故道益离。--柳宗元
7、古之学者必严其师，师严然后道尊。--欧阳修
8、教师要以父母般的感情对待学生。--昆体良
9、机会对于不能利用它的人又有什么用呢？正如风只对于能利用它的人才是动力。--西蒙
10、一日为师，终身为父。--关汉卿
11、要尊重儿童，不要急于对他作出或好或坏的评判。--卢梭
12、捧着一颗心来，不带半根草去。--陶行知
13、君子藏器于身，待时而动。--佚名
14、教师不仅是知识的传播者，而且是模范。--布鲁纳
15、教师是人类灵魂的工程师。--斯大林
16、学者必求师，从师不可不谨也。--程颐
17、假定美德既知识，那么无可怀疑美德是由教育而来的。--苏格拉底
18、好花盛开，就该尽先摘，慎莫待美景难再，否则一瞬间，它就要凋零萎谢，落在尘埃。--莎士比亚
19、养体开智以外，又以德育为重。--康有为
20、无贵无贱，无长无少，道之所存，师之所存也。--韩愈
21、谁若是有一刹那的胆怯，也许就放走了幸运在这一刹那间对他伸出来的香饵。--大仲马
22、学贵得师，亦贵得友。--唐甄
23、故欲改革国家，必先改革个人；如何改革个人？唯一方法，厥为教育。--张伯苓
24、为学莫重于尊师。--谭嗣同
25、愚蠢的行动，能使人陷于贫困；投合时机的行动，却能令人致富。--克拉克
26、凡是教师缺乏爱的地方，无论品格还是智慧都不能充分地或自由地发展。--罗素
27、不愿向小孩学习的人，不配做小孩的先生。--陶行知
28、少年进步则国进步。--梁启超
29、弱者坐失良机，强者制造时机，没有时机，这是弱者最好的供词。--佚名
有关刻苦学习的格言
1、讷讷寡言者未必愚，喋喋利口者未必智。
2、勤奋不是嘴上说说而已，而是要实际行动。
3、灵感不过是“顽强的劳动而获得的奖赏”。
4、天才就是百分之九十九的汗水加百分之一的灵感。
5、勤奋和智慧是双胞胎，懒惰和愚蠢是亲兄弟。
6、学问渊博的人，懂了还要问；学问浅薄的人，不懂也不问。
7、人生在勤，不索何获。
8、学问勤中得。学然后知不足。
9、勤奋者废寝忘食，懒惰人总没有时间。
10、勤奋的人是时间的主人，懒惰的人是时间的奴隶。
11、山不厌高，水不厌深。骄傲是跌跤的前奏。
12、艺术的大道上荆棘丛生，这也是好事，常人望而却步，只有意志坚强的人例外。
13、成功＝艰苦劳动＋正确方法＋少说空话。
14、骄傲来自浅薄，狂妄出于无知。骄傲是失败的开头，自满是智慧的尽头。
15、不听指点，多绕弯弯。不懂装懂，永世饭桶。
16、言过其实，终无大用。知识愈浅，自信愈深。
17、智慧源于勤奋，伟大出自平凡。
18、你想成为幸福的人吗？但愿你首先学会吃得起苦。
19、自古以来学有建树的人，都离不开一个“苦”字。
20、天才绝不应鄙视勤奋。
21、试试并非受罪，问问并不吃亏。善于发问的人，知识丰富。
22、智者千虑，必有一失；愚者千虑，必有一得。
23、不要心平气和，不要容你自己昏睡！趁你还年轻，强壮、灵活，要永不疲倦地做好事。
24、说大话的人像爆竹，响一声就完了。鉴难明，始能照物；衡唯平，始能权物。
25、贵有恒何必三更眠五更起，最无益只怕一日曝十日寒。
26、刀钝石上磨，人笨人前学。以人为师能进步。
27、宽阔的河平静，博学的人谦虚。秀才不怕衣衫破，就怕肚子没有货。
变频器的VF控制与矢量控制
变频器的V/F控制与矢量控制 U/f=C的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 矢量控制（VC）方式 矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。 V/F控制与矢量都是恒转矩控制。U/F相对转矩可能变化大一些。而矢量是根据需要的转矩来调节的，相对不好控制一些。对普通用途。两者一样。 1、矢量控制方式 矢量控制，最简单的说，就是将交流电机调速通过一系列等效变换，等效成直流电机的调速特性，就这么简单，至于深入了解，那就得深入了解变频器的数学模型，电机学等学科。 矢量控制原理是模仿直流电动机的控制原理，根据异步电动机的动态数学模型，利用一系列坐标变换把定子电流矢量分解为励磁分量和转矩分量，对电机的转矩电流分量和励磁分量分别进行控制。 在转子磁场定向后实现磁场和转矩的解耦，从而达到控制异步电动机转矩的目的，使异步电机得到接近他励直流电机的控制性能。具体做法是将异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。 2、V/F控制方式 V/F控制，就是变频器输出频率与输出电压的比值为恒定值或成比例。例如，50HZ时输出电压为380V的话，则25HZ时输出电压为190V。 变频器采用V/F控制方式时，对电机参数依赖不大，V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变
变频器矢量控制的优点及应用
变频器矢量控制的优点及应用 矢量控制原理--应用采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器。鉴于电机参数有可能发生变化，会影响变频器对电机的控制性能，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。 异步电动机矢量控制变频调速系统的开发，使异步电动机的调速可获得和直流电动机相媲美的高精度和快速响应性能。异步电动机的机械结构又比直流电动机简单、坚固，且转子无碳刷滑环等电气接触点，故应用前景十分广阔。现将其优点和应用范围综述如下：1、矢量控制系统的优点：动态的速响应直流电动机受整流的限制，过高的di/dt是不容许的。异步电动机只受逆变器容量的限制，强迫电流的倍数可取得很高，故速度响应快，一般可达到毫秒级，在快速性方面已超过直流电动机。 低频转矩增大一般通用变频器（VVVF控制）在低频时转矩常低于额定转矩，在5Hz以下不能带满负载工作。而矢鱿控制变频器由于能保持磁通恒定，转矩与it呈线性关系，故在极低频时也能使电动机的转矩高于额定转矩。 控制的灵活性直流电动机常根据不同的负载对象，选用他励、串励、复励等形式。它们各有不同的控制特点和机械特性。而在异步电动机矢量控制系统中，可使同一台电动机输出不同的特性。在系统内用不同的函数发生器作为磁通调节器，即可获得他励或串励直流电动机的机械特性。 使用矢量控制，可以使电机在低速，如（无速度传感器时）1Hz（对4极电机，其转速大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩（最大约为额定转矩的150％）。 对于常规的V/F控制，电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加，这就导致由于励磁
yd通用风机、泵及普通负载类变频器
YD20XX通用风机、泵及普通负载类变频器 如果用变频器控制风机(泵)的风量(流量)，与挡板控制相比可大幅度降低运行中的耗电量。如果使用变频器内置的节能功能，则可获得更佳的节能效果。 多种V/F曲线选择，适合各种不同的负载。 可以选择适合用途的预先设定的1 5种V/F曲线，也可设定任意的V/F曲线。 递减力矩特·性象风机、水泵那样，与转速呈2次方关系的负载场合，使用这类曲线。 恒力矩特。性是一般用途使用的曲线，象直线性运行的传送带，与转速无关的恒力矩使用场所。 使用P I D控制功能可实现闭环控制，用传感器将过程值反馈，使变频器的输出频率(电机的转速)与指令目标一致，可对风量、流量、压力等进行过程控制，实现恒压、恒温、流量等控制。 通过切换外部端子，即可有9种速度选择，也可选择4种加减速时间。 外部端子及操作方式与YD5000完全一致，数字式操作器：二种语言显示(中文、英文)可进行如下操作：显示或修改所有的参数；本机起动、停止、点动、正反转；本机操作和远程操作的切换。 瞬时停电对策：利用瞬时再起动功能 在瞬时停电复位后，可从自由运转状态顺利再起动电机，并且在瞬时停电期间，利用电机的再生能量也可继续运转。(注：根据机械负载或负载状态的不同，有时在瞬时停电后难以继续运行。) 起动、运行中失速防止：如果检测到过载，则在过载跳闸之前自动保持或降低输出频率自动复位再起动：保护动作起动时，检查主回路元器件后可最多自动重新起动10次。输入输出缺相检测保护，接地保护。根据实际使用场合，可调整各个保护值，包括过流、过载、过热等的各个保护值均可调整使变频器的低频转矩提升控制精度提高，实现了在极低速时的平稳运行，满足各种通用机械的应用。如：挤出机、注塑机、纺织印染机械、各种轻工机械等，都能实现可靠、平稳的运行。控制板的高可靠涂层，延长了变频器在恶劣环境下的无故障运行时间，特别是在橡胶轮胎行业中，大大提高了运行的可靠性。 机器功率：3.7KW-400KW YD3000高性能经济型电流矢量控制变频器 方便的操作功能参数中文显示使操作一目了然，层次化结构的参数组使操作简单明了。用户修改参数的存储使调整参数快捷方便。 多路模拟量给定：2路电压输入：0～]OVDC~O~±10VDC(负信号时，电机反转】 1路电流输入：0(4)～20mA(通过参数设置也能改为电压输入) 数字式操作器设定频率指令 通信指令给定 通过选件卡给定 自学习功能在矢量控制方式时有效。[电机的使用受到限制】【电机参数的设定非常困难】这样的问题用独特的自学习功能已经解决。变频器能自动设定电机铭牌值范围的电机参数。由此从变频器专用电机到通用电机都可以进行矢量控制运行，电机最大限度地发挥作用。 共有1 5种固定的V F曲线和一种可调整VF曲线可供选择。包括高起动转矩曲线恒转矩曲线、平方转矩曲线、立方转矩曲线。能适合不同类型的负载。任意VF曲线在无PG矢量控制也有效 内置的PlD控制功能，可以通过控制电机的转速，未达到控制过程量的目的。这个过程量可以是温度、流量、压力、速度等等。PID控制的目标是使过程量最终稳定在设定的值。带
变频器常用的几种控制方式
变频器常用的几种控制方式 变频调速技术就是现代电力传动技术的重要发展方向,而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素,除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外,对变频器采用什么样的控制方式也就是非常重要的。本文从工业实际出发,综述了近年来各种变频器控制方式的特点,并展望了今后的发展方向。 1、变频器简介 1、1 变频器的基本结构 变频器就是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。 1、2 变频器的分类 变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器与电流型变频器;按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器与高载频PWM控制变频器;按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器与矢量控制变频器等;按照用途分类,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器与三相变频器等。 2、变频器中常用的控制方式 2、1 非智能控制方式 在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。 (1) V/f控制 V/f控制就是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进 行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单,但就是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,而且,在低频时,必须进行转矩补偿,以改变低频转矩特性。 (2) 转差频率控制 转差频率控制就是一种直接控制转矩的控制方式,它就是在V/f控制的基础上,按照知道异 步电动机的实际转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式,在控制系统中需要安装速度传感器,有时还加有电流反馈,对频率与电流进行控制,因此,这就是一种闭环控制方式,可以使变频器具有良好的稳定性,并对急速的加减速与负载变动有良好的响应特性。 (3) 矢量控制 矢量控制就是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小与相位,以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流与转矩电流分别进行控制,进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序与时间以及零矢量的作用时间,又可以形成各种PWM波,达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的
矢量控制变频器工作原理
矢量控制是20世纪70年代由前西德Blaschke等人首先提出来的对交流电动机的一种新的控制思想和控制技术，也是交流电动机的一种理想的调速方法。矢量控制的基本思想是将异步电动机的定子电流分为产生磁场的电流分量（励磁电流）和与其相垂直的产生转矩的电流分量（转矩电流）并分别加以控制。由于在这种控制方式中必须同时控制异步电动机定子电流的幅值和相位，即控制定子电流矢量，因此这种控制方式称为矢量控制方式。 矢量控制方式使对异步电动机进行高性能的控制成为可能。采用矢量控制方式的交流调速系统不仅在调速范围上可以与直流电动机相匹敌，而且可以直接控割异步毫乏t产生的转矩。所以已经在许多需要进行精密控制的领域得到了应用。 由于在进行矢量控制时需要准确地掌握对象电动机的有关参数，这种控制有式芝云主要用于厂家指定的变频器专用电动机的控制。但是，随着变频调速理论和技术的发曩以及现代控制理论在变频器中的成功应用，目前在新型矢量控制变频器中已经增加了自调整（autotuning）功能。带有这种功能的变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对电动机的参数进行辨识并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而使得对普通的异步电动机进行有效的矢量控制也成为可能。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解台达变频器、三菱变频器、西门子变频器、安川变频器、艾默生变频器的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/f98928244.html,/
变频器几个重要参数的设定
变频器几个重要参数的设定: 1 V/f类型的选择V/f类型的选择包括最高频率、基本频率和转矩类型等。最高频率是变频器-电动机系统可以运行的最高频率。由于变频器自身的最高频率可能较高，当电动机容许的最高频率低于变频器的最高频率时，应按电动机及其负载的要求进行设定。基本频率是变频器对电动机进行恒功率控制和恒转矩控制的分界线，应按电动机的额定电定电压设定。转矩类型指的是负载是恒转矩负载还是变转矩负载。用户根据变频器使用说明书中的V/f类型图和负载的特点，选择其中的一种类型。我们根据电机的实际情况和实际要求，最高频率设定为，基本频率设定为工频50Hz。负载类型：50Hz以下为恒转矩负载，50~为恒功率负载。 2 如何调整启动转矩调整启动转矩是为了改善变频器启动时的低速性能,使电机输出的转矩能 满足生产启动的要求。在异步电机变频调速系统中,转矩的控制较复杂.在低频段,由于电阻、漏电抗的影响不容忽略，若仍保持V/f为常数，则磁通将减小，进而减小了电机的输出转矩。为此，在低频段要对电压进行适当补偿以提升转矩。可是，漏阻抗的影响不仅与频率有关，还和电机电流的大小有关，准确补偿是很困难的。近年来国外开发了一些能自行补偿的变频器，但所需计算量大，硬件、软件都较复杂，因此一般变频器均由用户进行人工设定补偿。针对我们所使用的变频器，转矩提升量设定为1 %~5%之间比较合适。 3 如何设定加、减速时间电机的运行方程式：式中：Tt为电磁转矩；T1为负载转矩电机加速度dw/dt取决于加速转矩（Tt,T1），而变频器在启、制动过程中的频率变化率则由用户设定。若电机转动惯量J、电机负载变化按预先设定的频率变化率升速或减速时，有可能出现加速转矩不够，从而造成电机失速，即电机转速与变频器输出频率不协调，从而造成过电流或过电压。因此，需要根据电机转动惯量和负载合理设定加、减速时间，使变频器的频率变化率能与电机转速变化率相协调。检查此项设定是否合理的方法是按经验选定加、减速时间设定。若在启动过程中出现过流，则可适当延长加速时间；若在制动过程中出现过流，则适当延长减速时间；另一方面，加、减速时间不宜设定太长，时间太长将影响生产效率，特别是频繁启、制动时。我们将加速时间设定为15s,减速时间设定为5s。 4 频率跨跳V/f控制的变频器驱动异步电机时，在某些频率段。电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速过程中出现过电流保护使得电机不能正常启动，在电机轻载或转动量较小时更为严重。因此变通变频器均备有频率跨跳功能，用户可以根据系统出现振荡的频率点，在V/f曲线上设置跨跳点及跨跳点宽度。当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统正常运行。 5 过负载率设置该设置用于变频器和电动机过负载保护。当变频器的输出电流大于过负载率设置值和电动机额定电流确定的OL设定值时，变频器则以反时限特性进行过负载保护（OL），过负载保护动作时变频器停止输出。 6 电机参数的输入变频器的参数输入项目中有一些是电机基本参数的输入，如电机的功率、额定电压、额定电流、额定转速、极数等。这些参数的输入非常重要，将直接影响变频器中一些保护功能的正常发挥，一定要根据电机的实际参数正确输入，以确保变频器的正常使用 变频器的参数设定在调试过程中是十分重要的。由于参数设定不当，不能满足生产的需要，导致起动、制动的失败，或工作时常跳闸，严重时会烧毁功率模块IGBT或整流桥等器件。变频器的品种不同，参数量亦不同。一般单一功能控制的变频器约50-60个参数值，多功能控制的变频
变频器矢量控制与VF控制区别
变频器矢量控制与VF控制区别 一、V/F控制方式 变频器采用V/F控制方式时，对电机参数依赖不大，一般强调“空载电流”的大小。由于我们采用矢量化的V/F控制方式，故做电机参数静止自整定还是有必要的。不同功率段的变频器，自学习后的空载电流占额定电流大小百分比也是不同的。 一般有如下百分比数据：5.5kW~15 kW,空载电流P9.05的值为30%~50%的电机额定电流；3.7 kW及以下的，空载电流P9.05的值为50%左右的电机额定电流；特殊情况时，0.4 kW、0.75 kW、1.5 kW，空载电流P9.05的值为70%~80%的电机额定电流；有的0.75 kW功率段，参数自整定后空载电流为电机额定电流的90%。空载电流很大，励磁也越大。 何为矢量化的V/F控制方式，就是在V/F控制时也将输入电流量进行解耦控制，使控制更加精确。 变频器输出电流包括两个值：空载电流和力矩电流，输出电流I的值为空栽电流Im和力矩电流It平方和后开2次方。故空载电流是影响变频器输出电流的主要因素之一。 V/F控制时输出电压与运行频率之比为一定值：即U/F=K（K为常数），P0.12=最大输出电压U，P0.15=基频F。三菱变频器资讯 上图中有个公式，描述转矩、转速、功率之间的关系。变频器在基频以下运行时，随着速度增快，可以输出恒定的转矩，速度增大不会影响转矩的输出；变频器在基频以上运行时，只能保证输出额定的功率，随着转速增大，变频器不能很好的输出足够大的力；有时候变频器速度更快，高速运行时，处于弱磁区，我们必须设置相应的参数，以便让变频器适应弱磁环境。 速度与出力，高速或者低速时，两者不可兼得，这里有个数据概念：调速范围，指满足额定转矩出力的最低频率与最高频率的比值。以前一般的VF控制方式调试范围为1：20~1：40，我司产品V/F控制调速范围可以达到1：100，能够满足更多范围的行业应用。在开环矢量时可以达到1：200，闭环矢量时达到1：1000，接近伺服的性能。 变频器V/F控制系统运行时，有两种方式进行转矩的提升： 1、自动转矩提升： 必须在P0.16=0且P4.00=0时，自动转矩提升才有效。其作用为：变频器V/F控制低频运行时，提高输出电压，抵消定子压降以产生足够的转矩，保证电机正常运行。自动转矩提升与变频器设置“空载电流”和静止学习的“定子电阻”有关系，变频器必须作电机参数静止自整定，才能更好的控制电机运行。变频器作自动转矩提升控制电机时，见上图所示输出电压和频率的线性关系，运行中因为负载变化对电压输出作适当的增减，由于响应时间的快慢，所以会出现出力不稳定因素。 2、手动转矩提升 设置P0.16为某一数值时，或者设置P4.00为非零时，手动转矩提升才有效。手动转矩提升只与变频器设置“空载电流”有关系，受电机其他参数设置影响较小。如下图所示，为手动转矩提升曲线图。变频器输出作手动转矩提升，其转矩出力在原来基础上成线性增加，所以出力稳定，不受负载变化的影响，出力稳定。但是转矩提升不益太大，转矩提升的幅度应根据负载情况适当设定，提升过多，在启动过程中将产生较大的电流冲击。 自动转矩提升只能满足一拖一的输出情况，当涉及一台变频器拖动多台电机时，V/F控制时必须采用手动转矩提升，即设置P0.16为非0值。 V/F控制时的有关性能参数调试： PA.02为V/F控制转差补偿增益，设置此参数时，可以参考电机额定转速P9.02来设定参数。该功能有助于变频器在负载波动及重载情况下保持电机转速恒定，即补偿由于负载波动而导致的电机转速增减，但是由于补偿本身的响应时间问题，导致系统出现不稳定因素增多，在系统波动较大的情况下，此功能码设置为0有一定效果。
矢量变频器系统在混合动力电动汽车中的应用
矢量变频器系统在混合动力电动汽车中的应用 1 引言 混合动力电动汽车是指以蓄电池组作为动力源，用电动机和发动机驱动车轮行驶。电动机不排放有害气体并且和发动机混合驱动可以大大减少有害气体的排放量。目前城市大气污染总量的半数以上来自燃油汽车尾气,从大气环保出发，自20世纪60年代起，日、美、欧等发达国家争相开展混合动力电动汽车的研究开发工作。我国也已与20世纪80年代开始，以电力电子为基础的电气传动技术的进步，为混合动力电动汽车的开展提供了先进的物质基础；机电一体化技术的兴起与发展，为燃油汽车这一典型的机械产品向机电一体化方向演变提供了十分丰富的技术经验。混合动力电动汽车的机电一体化配置模式，控制方法，还处在百花齐放的阶段，既不成熟，也未定型。为了保证混合动力电动汽车和谐有序发展，国家已创造了一个良好的政策环境、市场环境和消费环境,因为发展混合动力电动汽车对节约能源、缓解环境污染具有重要意义,并且汽车工业是耗油大户，目前我国汽车工业的耗油量占石油消耗的1/4。2004年，我国产油1.7亿吨，进口突破1亿吨，石油消耗量占世界石油消耗量近20％，但GDP只占世界GDP的4％，在这种情况下，发展取代燃油型交通工具的混合动力电动汽车对我国经济和社会的可持续发展至关重要。另外，汽车业的发展给环境保护带来比较大的压力，混合动力电动汽车废气排量少之又少，噪音污染很小，发展混合动力电动汽车可大大减轻环境污染方面的压力。普传PI7000矢量控制变频器已成功应用到混合动力环保、节能型电动汽车系统中，已通过长期的各种试验与检验，现已在澳门的公路上稳定行驶,达到了环保、节能的效果。 2 混合动力电动汽车的传动系统 汽车是一种在陆地露天运行、结构紧凑、具有车载能源的走行机械，工矿复杂。既要能适应高速飞驰、又要能频繁起制动、上下坡快速超车紧急刹车；既要能适应雪天、雨天、盛夏严冬、雪后洒盐等恶劣天气条件，又要能承受道路的颠簸振动，还要保证司乘人员的舒适与安全。混合动力电动汽车的核心，是要用变频器控制电动机的系统取代其机械推进系统，用电池代替汽油作为车载能源，在实现零排放或少排放的前提下，满足燃油汽车各项性能、价格指标的要求。据此可将混合动力电动汽车传动系统归纳为以下几点：（1）基速以下大转矩以适应快速起动、加速、负荷爬坡、频繁起停等要求，基速以上小转矩、恒功率、调速范围宽以适应最高车速和公路飞驰超车等要求，上述要求可通过PI7000矢量变频器功能参数的简单设置即可实现. （2）整个转矩/转速运行范围内的效率最优化，以谋求电池一次充电后的续驰距离尽可能长。一辆燃油汽车带50kg汽油约可行驶700km，如改装为带400kg铅酸电池的混合动力电动汽车，则只能行驶100km。最近报导，采用最新研制的燃料电池可达到450km。开发比能量更高的新型电池是最根本的解决办法，但降低电气传动系统的损耗也是重要的一环，使用PI7000矢量变频器控制电动机，可达到高效节油、节能。（3）电动机及电控装置结构坚固、体积小、重量轻、免维修或少维修、抗颠簸振动.PI7000矢量变频器将PLC及信号装置等集成到一体。 （4）操纵性能符合司机驾驶习惯,运行平稳、乘坐舒适，电气系统换效保障措施完善。比如，当电压命令信号线、电流反馈或速度传感器线断或短路时，可能引起振幅达正负最大输出转矩的振荡。必须具备能及时发现此类事故的措施，并在一旦发现事故时，立刻切断电动机的电源. PI7000矢量变频器和PLC配合使用，具有快速的过流、过载、过压、PG线断等多种保护功能，一旦保护立即停止输出电压，司机按复位按钮即可复位恢复正常工作状态，司机可通过触摸屏非常直观地监视电池电量、运行转速、工作电流等,司机也可通过触摸屏查询故障时的电流、频率、电压及故障时的状态等，操作及排除故障方便快捷。 3 混合动力电动汽车的系统结构图及其工作原理
变频器矢量控制的基本原理分析
变频器矢量控制的基本原理分析 矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异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。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、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。基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U/f＝恒定控制的基础上，通过检测异步电动机的实际速度n，并得到对应的控制频率f，然后根据希望得到的转矩，分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位，对通用变频器的输出频率f进行控制的。基于转差频率控制的矢量控制方式的最大特点是，可以消除动态过程中转矩电流的波动，从而提高了通用变频器的动态性能。早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。 无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。实现精确的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置，要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的，但人们发现，即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置，也可以在通用变频器内部得到与磁通相应的量，并由此得到了所谓的无速度传感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照一定的关系式分别对作为基本控制量的励磁电流（或者磁通）和转矩电流进行检测，并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流（或者磁通）和转矩电流的指令值和检测值达到一致，并输出转矩，从而实现矢量控制。
注塑机变频器的应用
注塑机变频器的应用 在中央空调系统中，冷冻水泵和冷却水泵的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的设计余量。在没有使用调速的系统中，水泵一年四季在工频状态下全速运行、只好采用节流或回流的方式来调节流量，产生大量的节流或回流损失，且对水泵电机而言，由于它是在工频下全速运行，因此造成了能量的大大浪费。 由于季节的变化，外界温度不同，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低。也就是说，中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下。 恒压供水变频节能（变频器在恒压供水方面的应用） 用户用水的多少是经常变动的，因此供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中反映在供水的压力上，即用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水压力的恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水的质量。 恒压供水系统对于某些工业或特殊用户是非常重要的。例如在某些生产过程中，若自来水供水因故压力不足或短时断水，可能影响产品质量，严重时使产品报废和设备损坏。又如发生火灾时，若供水压力不足或或无水供应，不能迅速灭火，可能引起重大经济损失和人员伤亡。所以，某些用水区采用恒压供水系统，具有较大的经济和社会意义。 随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，以变频调速为核心的智能供水控制系统取代了以往高位水箱和压力罐等供水设备，起动平稳，起动电流可限制在额定电流以内，从而避免了起动时对电网的冲击；由于泵的平均转速降低了，从而可延长泵和阀门等东西的使用寿命；可以消除起动和停机时的水锤效应。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及齐全周到的功能，将使供水实现节水、节电、节省人力，最终达到高效率的运行目的。 注塑机变频节能（变频器在注塑机中的应用） 注塑机是对各种注塑机料（例聚乙烯，聚丙烯等）成型加工的主要设备，通过对塑料颗粒在双螺杆注塑机内进行多段温度加热，在融熔，搅拌，增压后，将流体料注入模具腔内，完成成型加工的。例：上海某机械有限公司生产的有下列品种： 压力（kg/cm2） 140 140 140 140 140 140 140 150 170 170 功率（KW） 11 15 18.5 22 22 30 37 55 67 92 锁模力（吨） 80 120 160 200 220 250 330 500 700 900
变频器常用的几种控制方式
变频器常用的几种控制方 式 Prepared on 22 November 2020
变频器常用的几种控制方式 变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素，除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外，对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。本文从工业实际出发，综述了近年来各种变频器控制方式的特点，并展望了今后的发展方向。 1、变频器简介 变频器的基本结构 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU 以及一些相应的电路。 变频器的分类 变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM 控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 2、变频器中常用的控制方式 非智能控制方式 在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。
(1) V/f控制 V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。 V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且，在低频时，必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。 (2) 转差频率控制 转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/f控制的基础上，按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率，就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式，在控制系统中需要安装速度传感器，有时还加有电流反馈，对频率和电流进行控制，因此，这是一种闭环控制方式，可以使变频器具有良好的稳定性，并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。 (3) 矢量控制 矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位，以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制，进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间，又可以形成各种PWM波，达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。 基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致，但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制，使之满足一定的条件，以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此，基于转差频率的矢量控制方式比转差
浅谈变频器U／f控制与矢量控制应用
浅谈变频器U／f控制与矢量控制应用 【摘要】交流变频调速系统主要用于控制异步电动机的转速和转矩，具有动态响应好、工作效率高、输出特性好、使用方便等优点。本文主要介绍变频调速系统中常用的两种控制方式：U/f控制和矢量控制，并结合生产实际描述分析这两种控制模式在现场生产中的应用，提高大家对变频调速系统控制模式的认识。 【关键词】变频调速系统；U/f控制；矢量控制 1 变频调速系统U/f控制 1.1 U/f控制的概念 U/f控制即恒压频比控制方式，它是采用SPWM正弦脉宽调制技术控制半导体器件开通和关断，将直流电压转变为一定形状的电压脉冲序列，实现频率和电压的控制，在调节输出频率?的同时，调节输出电压U的大小，通过U和?配合实现不同类型的调频调压来进行调速。解决了只改变频率进行调速：频率上升时，主磁通下降，拖动转矩下降，电动机的拖动能力降低，对于恒转矩负载因拖不动而堵转；频率下降时，主磁通上升，引起主磁通饱和，励磁电流急剧升高，使通过定子绕组的电流大于定子绕组额定电流，电机发热严重。在变频调速中基频以下常采用U/f恒磁通（恒转矩）调速，基频以上调速由于变频器输出电压无法大于额定输入电压因此只能恒功率调速。 1.2 U/f控制特性及应用 U/f控制是变频调速系统应用最普遍的调速模式，它通过调节电机供电电源电压和频率来进行调速因此该调速系统的机械特性可平滑地上下移动，转差率不变，调速时有很高的运行效率，但在基频下U/f（等于常数）调速并不是真正的恒磁通（恒转矩）调速，当电机在低频、低速运行时，由于变频器输出电压成正比地下降，电机满负荷运行时定子绕组电阻上产生的压降在电机输入电压中占的比例增大，反电动势比例减小，用于形成主磁通的电压不足，造成主磁通下降，使拖动转矩不足，带负载能力下降。 应用U/f控制模式时，首先根据变频器所带负载的特性选用合适的U/f曲线，U/f曲线是描述变频器输出电压与频率关系的曲线，一般通用性变频器U/f曲线有：直线形U/f曲线（适用于恒转矩负载如传送带），1.5次形U/f曲线（适用于风机，泵类变转矩性负载）及自定义形U/f曲线；其次根据设备在生产过程中是否需要低速满负荷运行来考虑是否采用适量补偿输出电压即是否设置变频器转矩提升量。正确预置转矩提升量十分重要，预置太小，可能电机磁通不足，电机输出转矩过小而无法带动设备运转，预置太大，又可能在电机轻载时引起电机磁路饱和，变频器因输出过电流而跳闸。在现场预置时，应以电机负荷率作为初步设定依据；最后根据生产设备惯性的大小及对电机启动加减速时间的要求来预置
变频器控制方式选型(精)
变频器控制方式选型 概述：本文介绍了通用变频器的控制方式，以及在实际应用中如何选择合理的型号。 关键词：控制方式选型 1引言 变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。20世纪60年代以后，电力电子器件经历了SCR（晶闸管）、GTO（门极可关断晶闸管）、BJT（双极型功率晶体管）、MOSFET（金属氧化物场效应管）、SIT（静电感应晶体管）、SITH（静电感应晶闸管）、MGT（MOS控制晶体管）、MCT（MOS控制晶闸管）、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、HVIGBT（耐高压绝缘栅双极型晶闸管）的发展过程，器件的更新促进了电力电子变换技术的不断发展。20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频（PWM－VVVF）调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代，作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸多优化模式，其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世纪80年代后半期开始，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并获得了广泛应用。 2变频器控制方式 低压通用变频输出电压为380～690V，输出功率为0.75～560kW，工作频率为0～500Hz，它的主电路都采用交直交电路。其控制方式经历了以下四代。 2.1U/f=C的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式 其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 2.2电压空间矢量（SVPWM）控制方式 它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。 2.3矢量控制（VC）方式 矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流 Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁
新时达ME500变频永磁同步驱动方案在挤出机上的应用
新时达ME500变频器在永磁同步挤出机上的应用 摘要：目前橡胶挤出机驱动系统一般采用直流驱动。随着国家对能效越来 越重视，直流驱动固有的缺点越发明显。上海新时达是橡胶轮胎行业专业的整 体解决方案提供商,创新性的在橡胶挤出机当中提出了永磁同步变频驱动解决方案，采用此方案后使系统整体能效得到了大幅度的提升，同时提高了系统稳定性、降低了后期维护成本。 关键词：新时达；ME500；永磁同步电机；挤出机 1.前言 橡胶挤出机是橡胶工业的一种基本设备，是影响产品质量的关键设备之一，在轮胎和橡胶制品的生产过程中起着非常重要的作用。随着挤出工艺对挤出机 性能要求的提高和驱动技术的进步，使挤出机的驱动系统发生了许多变化。最 早的传统交流电机定速驱动、整流子电机变速驱动及交流电机齿轮箱有级变速 驱动已被淘汰，后来取而代之的是直流电机无级变速驱动。随着电力电子技术、微处理器以及现代控制理论的发展，交流变频调速技术取得了空前的发展，其 显著特性使直流调速本身的缺点越加明显，因此交流变频调速在橡胶挤出机的 应用中取代直流调速是必然趋势。 2.销钉式冷喂料挤出机工艺介绍 欧美等发达国家主要以冷喂料挤出机为主，随着我国子午线轮胎生产的快 速发展，冷喂料挤出机成为热喂料挤出机和普通冷喂料挤出机的换代产品。 销钉式冷喂料挤出机是将销钉从机筒圆周方向径向插入螺杆螺纹槽中，将 流动的胶料进行剪切和搅拌。胶料变成熔体以低剪切速率在螺杆螺纹中流动， 逐渐形成连续的粘流体，这样便破坏了胶料在挤出过程中的层流和结块现象， 打破了胶块，达到了胶料塑化好、胶温低和节能的效果，简化了生产工艺。销 钉式冷喂料挤出机的出现，使冷喂料挤出机技术得到了很大的发展和提高。
挤出机选择参考
挤出机的选择: 一，依成型制品规格进行选择: 制品规格不同,用料量也不一样，可参照“螺杆直径与制品规格尺寸”，先选出螺杆的直径，然后由螺杆直径再进一步选出挤出机的规格型号。 二，按挤出成型制品所用的原材料选择: PVC挤出成型用设备 ①单螺杆挤出机. 20多年前，PVC挤出成型多采用渐变型单螺杆式挤出机，由于PVC是一种热敏性塑料，挤出机的螺杆转速不能过高,要先把PVC粉(片)料造粒后，再投入制品的生产，后来有了PVC粉料专用挤出机，不需要造粒，可直接把粉料混合好后投入挤出机生产成型制品即可. 注:对于PVC料中需加入增塑剂的软质PVC制品，挤出成型前还必须先造粒，然后挤出成型。 ②锥形异向双螺杆挤出机. 这类种的挤出机价格适当，对于PVC粉料的挤出不会引起过高的摩擦热，避免了原料的分解，挤出料量稳定、成品产量高且性能又得到保证，目前用PVC混合粉料生产硬质PVC制品时，首先考虑用这种挤出机。 ③平行异向双螺杆挤出机. 用这种挤出机可直接把PVC粉料直接挤出成型管材、异形材，也适合HDPE料挤出管材，产量也比以上两种挤出机高，但由于价格过高且维修较复杂，目前应用还较少。 2,其他塑料挤出成型设备 对于PE 、PP、PS、PC、ABS塑料的挤出成型，目前选用单螺杆挤出机，这主要是这种挤出机的价格便宜，操作和维修比较方便，而且现在也有了高效的单螺杆挤出机，长径比为30:1，螺杆转速可达100-300r/min。 三，设备生产厂商的选择 挤出机的类型和规格型号确定后，如何找设备生产商也是应该注意的一个问题，国内质量较好的生产厂商主要分布在上海、青岛、大连、顺德、张家港一带，这些厂家建厂时间长，势力雄厚且有多年的实践经验，品质可靠，使用寿命长，售后好！ 1.螺杆的转速 这是影响一台挤出机产能最关键的因素。螺杆转速不仅是提高对物料的挤出速度和挤出量，更重要的是使挤出机在实现高产量的同时得到好的塑化效果。 以往要提高挤出机产量，主要的办法是加大螺杆直径。虽然螺杆直径增大后，在单位时间内挤出的物料会增加。但挤出机不是螺旋输送机。螺杆除了挤出物料，还要对塑料进行挤压、搅拌、剪切，使塑料塑化。在螺杆转速不变的前提下，大直径大螺槽的螺杆对物料的搅拌、剪切效果不如小直径的螺杆。 因此，现代挤出机主要通过提高螺杆转速的方法提高产能和制管质量。普通挤出机的螺杆转速，传统的挤出机是60转到90转（每分钟，下同）。而现在一般已提高到100~120转。高速一点的挤出机达到了150转到180转。国外报导某挤出机生产厂商生产的挤出机螺杆转速在200转以上，甚至达到了1000多转。
正弦电气SINE303开环矢量控制变频器
正弦电气SINE303开环矢量控制变频器 该产品采用美国TI公司最新款高性能32位电机控制专用数据处理器TMS320F2810，高速、准确完成复杂的电机变量完全解耦控制算法，实现磁场定向电流闭环矢量控制。 SINE303系列变频器具有以下特点： *普通异步电机，不用加装速度反馈，组成一个结构简单、低成本的交流调速系统。 *调试和设定简单，对使用者专业技术水平没有特殊要求，能应对恶劣使用环境。 *较好的调速精度和调速范围，抗负载冲击能力强，低速输出转矩大，且运行平稳，响应速度快，能以1.5倍额定转矩加速和减速。 *能直接设定和控制交流异步电机的输出转矩。 *丰富灵活的输入输出接口和控制方式，能和各种外围设备：包括PLC、DCS、工控机和仪表，联动操作。 其技术指标和配置如下： *调速精度：0.01HZ *调速范围：0.50-600.00HZ *冲击负载：180%电机额定转矩，2秒内不跳脱 *低频转矩：0.50Hz，150%额定转矩输出 *150%额定转矩加速和减速 *内置多功能组合数字PID调节器 *内置标准485通讯接口 *可编程开关量输入端口：7位，输出端口：2位 *可编程继电器输出端口：1路，常开/常闭可选 *可编程模拟量输入端口：4通道，输出端口：1通道 *电压可设定电源：1路
*端子控制电源：1路 *独立风道、无触点软启动开关、低电感直流母线排，高可靠性设计。 *重载型和风机水泵型机器合二为一。 该产品具有广泛的应用领域，包括低速纸机，扶手电梯，普通电线电缆机械，普通印刷机械，一般纺织和印染设备。可直接替代交流力矩电机，用于普通恒张力开卷或收卷控制。可用于工业及民用锅炉的送风机、引风机调速控制风量，城市供暖换热站循环水泵调速控制温度，中央空调循环冷冻水泵、冷却水泵调速控制温度，水泥陶瓷炉窑风机调速和除尘设备节能，自来水厂加压泵管道压力控制，污水处理厂氧化池风机调速供氧量控制，染整设备循环水控制，地铁、大型车间和场馆排气送风控制等。