变频器转矩控制模式实例讲解
ABB变频器直接转矩控制
直接转矩控制直接转矩控制（Direct Torque Control——DTC），国外的原文有的也称为Direct self-control——DSC，直译为直接自控制，这种“直接自控制”的思想以转矩为中心来进行综合控制，不仅控制转矩，也用于磁链量的控制和磁链自控制。
直接转矩控制与矢量控制的区别是，它不是通过控制电流、磁链等量间接控制转矩，而是把转矩直接作为被控量控制，其实质是用空间矢量的分析方法，以定子磁场定向方式，对定子磁链和电磁转矩进行直接控制的。
这种方法不需要复杂的坐标变换，而是直接在电机定子坐标上计算磁链的模和转矩的大小，并通过磁链和转矩的直接跟踪实现PWM脉宽调制和系统的高动态性能。
直接转矩控制（Direct Torque Control，DTC）变频调速，是继矢量控制技术之后又一新型的高效变频调速技术。
20 世纪80 年代中期，德国鲁尔大学的M.Depenbrock教授和日本的I.Takahashi教授分别提出了六边形直接转矩控制方案和圆形直接转矩控制方案。
1987 年，直接转矩控制理论又被推广到弱磁调速范围。
直接转矩控制技术用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算与控制电动机的转矩，采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节（Band-Band）产生PWM 波信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。
它省去了复杂的矢量变换与电动机的数学模型简化处理，没有通常的PWM 信号发生器。
它的控制思想新颖，控制结构简单，控制手段直接，信号处理的物理概念明确。
直接转矩控制也具有明显的缺点即：转矩和磁链脉动。
针对其不足之处，现在的直接转矩控制技术相对于早期的直接转矩控制技术有了很大的改进，主要体现在以下几个方面：（1）无速度传感器直接转矩控制系统的研究在实际应用中，安装速度传感器会增加系统成本，增加了系统的复杂性，降低系统的稳定性和可靠性，此外，速度传感器不实用于潮湿、粉尘等恶劣的环境下。
台达V系列变频器转矩控制模式的技术应用
Ｂ 辊 Ａ辊
◇ ０ ０ Ｈｚ１ ０ 以上 制 动 动转 矩 实 现 ； ． ３ ％ ◇３ ２位 元 快 速 微 处 理 器 ＲＩＣ； Ｓ ◇ 具 有 向量 、 矩 控 制 及位 置 控 制 ； 转
◇ 双重额定 、 机两 用 ； 一
图 ４ 分 条 用 Ａ Ｂ辊 示 意 图 、
④ Ａ、 Ｂ转 辊 的 速 度 能 够 随 Ｃ辊 的速 度 变 化 。 ⑤ Ａ、 Ｂ转 辊 的 力 矩 可 通 过 张 力 控 制 器 调 节 ， 便 控 以 制 纸张 缠 绕 的松 紧度 。
◇ 内建 ＭＯＤ Ｕ Ｂ Ｓ通 信 界 面 （ 通 信 口） 双 ；
◇ 多 功 能 数 字 ／ 拟 、 出／ 端 子 ； 模 输 入
１ 系统 架构
变 频 器 型 号 ：ＶＦ ０ ７ ３ １套 ） Ｐ Ｄ ３ Ｖ４ Ａ（ ＋ Ｇ一０ （ ５ １套 ） ＋
ＶＦ ５ Ｂ ３ １套 ） Ｄ０ ５ ４ Ａ（ 。 编 码 器规 格 ：１０ ４线 ／ ， ２ 转 电 源 １ Ａ、 ２Ｖ， Ｂ相 ， 电压 性 。 编 码 器 接 线 如 图 １所 示 。 主 要 电 器 接 线 如 图 ２所 示 。 ① 启 动 ＶＦ ５ Ｂ ３ 带 动 Ｄ０ ５ ４ Ａ， Ｃ辊 ， 过 旋 转 外 部 电 位 器 调 节 通
◇ 可 输 出 ３０ ０ Ｈｚ ０ 。
３ 系 统调 试
Ｖ ＦＤＯ５ ４ ５Ｂ ３Ａ
结 语
台 达 Ｖ 系 列 变 频 器 转 矩 控 制 模 式 在 分 条 机 上 的 应
０ － ０ 最 高 操 作 频 率 ：５ １ ０ Ｏ ０ 一Ｏ 最 高 电压 频 率 ： Ｏ １ １ ５ ０ － ０ 第 一 频 率设 定 来 源 ：１ 由外 部 端 子 ＡＶＩ ２ ０ 一 输 入 模 拟 信 号 ＤＣ 一 ＋ １ 控 制 ０ ０Ｖ ０ － ０ 第 一 运 转 指 令 来 源 ：１ 由 外 部 端 子 操 作 ， ２ １ 一
变频器转矩提升和启动频率参数的设定
变频器转矩提升和启动频率参数的设定2011-11-16 21:16:02 来源：上海台津自动化工程有限公司在一次负载为进料泵电机的变频器带负荷试车过程中，变频器在起动过程中发生了过电流跳闸，笔者对此原因进行了分析，认为进料泵出料侧装有单向逆止阀、扬程高、料浆粘度大，造成了进料泵电机起动阻力较大，于是选择了转矩提升的方法，按泵类负载二次方转矩提升曲线设置了参数，解决了变频器起动时过电流跳闸的问题。
可是后来笔者又发现变频器并不是运行在最佳状态，它在低频段运行时相对电流较大，电机温升较高。
通过认真分析，认清了这个问题的真正本质，改用设定起动频率参数的方法，解决了变频器所需起动转矩的问题，即按进料泵的实际运行状况选用了较低的理想的转矩提升曲线，这样将变频器所需的起动转矩和实际工作中所需的运行状态曲线分别进行相应处理，两者相互间不再有任何牵连。
合理的参数设置使变频器运行在最佳状态，获得满意的效果。
从以上问题的处理过程来看，笔者认为有必要将变频的转矩提升和起动频率两个参数进行认真的分析和比较，这对同行在变频器调试过程中对此类问题的处理和认识是有帮助的。
1、变频器转矩提升功能(1) 设置转矩提升功能的原因普通电动机采用的冷轧硅钢片铁芯,其导磁系数不是很高而且不是常数,正常情况下铁芯工作在其磁化曲线的附点以上至膝点附近的一段区域内,在这段区域内导磁系数最高,在工频电源下能满足电机的正常运行要求.采用变频器供电时可以在低频段运行,在低频段虽然电机所承受的最高电压同高频段一样,但电机电流却是很小(有时比电机在工频下的空载电流还要低),使得这种冷轧硅钢片铁芯工作在了磁化曲线的附点附近及以下，在这一段区域内铁芯的导磁系数相对较小。
电机绕组中电流产生的磁通在定子铁芯和转子铁芯中闭合的数量会相对减少，表现为对铁芯的磁化力不足,导致电机的电磁转矩严重下降,实际运行时将可能因电磁转矩不够或负载转矩相对较大而无法起动和在无法在低频段运行。
变频器转矩控制功能
变频器转矩控制功能
采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围内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。
转矩控制根据不同的数学算法其功能结构也不相同，如图所示是一种典型的采用矢量方式实现的转矩控制功能框图。
先是根据转矩设定值计算出转差频率，并与变频器获得的反馈速度(一般用编码器PG)或是直接推算的电动机速度相加，在速度限制下输出同步频率。
很显然，在转矩控制方式下，速度调节器ASR并不起直接作用，也无法控制速度。
图转矩控制功能框图
转矩控制时，变频器的输出频率自动跟踪负载速度的变化，但输出频率的变化受设定的加速和减速时间影响，如需要加快跟踪的速度，需要将加速和减速时间设得短一些。
转矩分正向转矩和反向转矩，其设定可以通过模拟量端子的电平来决定，该转矩方向与运行指令的方向（即正转和反转）无关。
当模拟量信号为0～10V时，为正转矩，即电动机正转方向的转矩指令（从电动机的输出轴看是逆时针转）；当模拟量信号为-10～0V时，为负转矩，即电动机反转方向的转矩指令（从电动机的输出轴看是顺时针转）。
变频器恒转矩控制原理
变频器恒转矩控制原理
变频器恒转矩控制原理是指通过调节变频器的输出电压和频率，使电机的输出转矩保持恒定。
实现恒转矩控制的基本原理是反馈控制。
具体实现的步骤如下：
1. 系统建模：通过数学模型描述变频器和电机的动态性能，包括电机的电磁特性和电路特性等。
2. 传感器信号采集：使用速度传感器和负载特性传感器等，实时采集电机和机械负载的运行状态。
3. 转矩控制律设计：根据系统建模结果，设计一个合适的闭环控制器，根据传感器采集到的信号和期望的转矩值，计算出输入变频器的控制信号。
4. 变频器驱动：根据闭环控制器的输出信号，驱动变频器输出电压和频率，并通过电机的输入端子，控制电机的输出转矩。
5. 反馈控制：通过采集电机输出端的转速和负载特性等信息，与期望的转矩值进行比较，再反馈到闭环控制器，对控制器的输出信号进行修正，实现转矩的恒定控制。
通过以上步骤，变频器恒转矩控制系统能够在不同负载工况下，根据实际需求不断调整输出电压和频率，使得电机的输出转矩保持恒定，以达到精准的转矩控制效果。
ABB变频器直接转矩控制
直接转矩控制直接转矩控制（Direct Torque Contro l——DTC），国外的原文有的也称为D irect self-contro l——DSC，直译为直接自控制，这种“直接自控制”的思想以转矩为中心来进行综合控制，不仅控制转矩，也用于磁链量的控制和磁链自控制。
直接转矩控制与矢量控制的区别是，它不是通过控制电流、磁链等量间接控制转矩，而是把转矩直接作为被控量控制，其实质是用空间矢量的分析方法，以定子磁场定向方式，对定子磁链和电磁转矩进行直接控制的。
这种方法不需要复杂的坐标变换，而是直接在电机定子坐标上计算磁链的模和转矩的大小，并通过磁链和转矩的直接跟踪实现P WM脉宽调制和系统的高动态性能。
直接转矩控制（Direct Torque Contro l，DTC）变频调速，是继矢量控制技术之后又一新型的高效变频调速技术。
20 世纪80 年代中期，德国鲁尔大学的M.Depenb rock教授和日本的I.Takaha shi教授分别提出了六边形直接转矩控制方案和圆形直接转矩控制方案。
1987 年，直接转矩控制理论又被推广到弱磁调速范围。
直接转矩控制技术用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算与控制电动机的转矩，采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节（Band-Band）产生PWM波信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。
它省去了复杂的矢量变换与电动机的数学模型简化处理，没有通常的P WM 信号发生器。
它的控制思想新颖，控制结构简单，控制手段直接，信号处理的物理概念明确。
直接转矩控制也具有明显的缺点即：转矩和磁链脉动。
针对其不足之处，现在的直接转矩控制技术相对于早期的直接转矩控制技术有了很大的改进，主要体现在以下几个方面：（1）无速度传感器直接转矩控制系统的研究在实际应用中，安装速度传感器会增加系统成本，增加了系统的复杂性，降低系统的稳定性和可靠性，此外，速度传感器不实用于潮湿、粉尘等恶劣的环境下。
几个方面了解矢量变频器的转矩控制方式
几个方面了解矢量变频器的转矩控制方式————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：２012-９－２８ 1０:4０:49本站原创我要评论(0）【字体：大中小】采用矢量控制方式的通用矢量变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相媲美，而且可以控制异步电动机产生的转矩。
１转矩控制功能结构图9转矩控制功能框图转矩控制根据不同的数学算法其功能结构也不同,图9是一种典型的采用矢量方式实现的转矩控制功能框图。
先是根据转矩设定值计算出转差频率,并与变频器获得的反馈速度(一般用编码器pg)或是直接推算的电动机速度相加,在速度限制下输出同步频率。
很显然，在转矩控制方式下，速度调节器asr并不起直接作用，也无法控制速度。
转矩控制时，变频器的输出频率自动跟踪负载速度的变化，但输出频率的变化受设定的加速和减速时间影响,如需要加快跟踪的速度,需要将加速和减速时间设得短一些。
转矩分正向转矩和反向转矩，其设定可以通过模拟量端子的电平来决定，该转矩方向与运行指令的方向（即正转和反转）无关。
当模拟量信号为0~１0v时，为正转矩，即电动机正转方向的转矩指令（从电动机的输出轴看是逆时针转);当模拟量信号为-1０v~０时，为负转矩，即电动机反转方向的转矩指令(从电动机的输出轴看是顺时针转)。
2转矩控制和速度控制的切换由于转矩控制时不能控制转速的大小，所以，在某些转速控制系统中,转矩控制主要用于起动或停止的过渡过程中。
当拖动系统已经起动后，仍应切换成转速控制方式,以便控制转速。
切换的时序图如图1０所示。
图1０转矩控制和转速控制的时序图(1) t1时段：变频器发出运行指令时,如未得到切换信号,则为转速控制模式。
变频器按转速指令决定其输出频率的大小。
同时，可以预置转矩上限。
ﻫ(２) t2时段:变频器得到切换至转矩控制的信号(通常从外接输入电路输入）,转为转矩控制模式。
海浦蒙特变频器速度模式转矩限制
海浦蒙特变频器速度模式转矩限制海浦蒙特变频器是一种常用的电力控制设备，广泛应用于各个行业中。
在使用海浦蒙特变频器时，我们可以根据需要选择不同的工作模式，其中速度模式是一种常见的模式。
在速度模式下，变频器可以根据输入的速度信号来调整电机的转速，从而实现对设备的精确控制。
然而，在实际应用中，我们常常需要对电机的转矩进行限制，以保证设备的安全运行。
转矩限制是指对电机输出的转矩进行限制，防止电机在工作过程中超载或过载，从而保护设备和电机本身的安全。
海浦蒙特变频器提供了多种方式来实现对转矩的限制。
首先，可以通过设置变频器的参数来限制转矩。
变频器通常有一个参数，可以设置电机的最大输出转矩，当电机输出转矩超过这个设定值时，变频器将自动降低输出功率，以保证电机的安全运行。
这种方式可以有效地避免电机超载或过载的情况发生。
海浦蒙特变频器还可以通过反馈控制来实现对转矩的限制。
变频器可以通过传感器等设备获取电机的实时转矩信息，并根据设定的转矩限制值进行比较和调整。
当电机输出转矩超过设定值时，变频器将自动减小输出功率，以使电机转矩回到设定范围内。
这种方式可以更加精确地控制电机的转矩，并确保设备的安全运行。
海浦蒙特变频器还可以通过软件控制实现转矩限制。
变频器通常配有一个操作界面，用户可以通过界面上的按钮和菜单来设置转矩限制值。
用户只需输入所需的转矩限制值，变频器就会根据这个设定值来控制电机的输出转矩。
这种方式简单方便，适用于各种不同的应用场景。
海浦蒙特变频器在速度模式下可以实现对电机转矩的限制，保证设备的安全运行。
用户可以通过设置变频器的参数、利用反馈控制和软件控制等方式来实现转矩限制。
这些方式可以让用户根据实际需求来灵活地控制电机的转矩，提高设备的运行效率和安全性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
变频器转矩控制模式实例讲解
概述
在工业生产过程中，变频器是一种常见的电力传动设备，可以对电动
机的转速和转矩进行调节。
转矩控制是变频器的一种重要工作模式，它可
以实现对电动机输出转矩的精确控制。
本文将以实例的方式，讲解变频器
转矩控制模式的应用。
转矩控制模式的基本原理
变频器转矩控制模式的基本原理是通过改变电动机的供电频率和电压，来控制电动机的输出转矩。
具体来说，变频器通过调整电压和电流的相位
和幅值，来实现对电动机磁场的控制，从而控制电动机的输出转矩。
变频器转矩控制模式的分类
根据应用场景和要求的不同，变频器转矩控制模式可以分为两种基本
类型：矢量控制和直接转矩控制。
矢量控制
矢量控制又称为矢量变频控制，它通过测量和处理电动机的电流、转
速和位置等信号，来实现对电动机输出转矩的精确控制。
矢量控制具有良
好的动态响应性能和高精度控制能力，在精密加工和自动化生产中得到广
泛应用。
直接转矩控制
直接转矩控制又称为直接转矩变频控制，它通过测量和处理电动机的
电流和转速等信号，直接控制电动机的输出转矩，而无需传统的速度闭环
反馈控制。
直接转矩控制具有简化的控制结构和较好的静态和动态性能，
适用于一些对转矩响应速度要求较高的场合。
变频器转矩控制模式的应用实例
为了更好地理解和应用变频器转矩控制模式，下面将介绍一个关于驱
动负载启动的应用实例。
实例描述
假设有一个带有惯性负载的电机系统，需要在启动过程中控制输出转矩，以保证电机和负载的安全运行。
我们将使用变频器转矩控制模式来实现这一目标。
实例步骤
1.设置变频器的控制参数，包括起始频率、起始电压、加速时间和预设转矩等。
2.使用变频器的转矩控制功能，通过改变电动机的供电频率和电压，逐渐增加输出转矩。
3.监测电动机的转速和电流等参数，根据实际运行情况进行调整和优化。
4.当负载启动成功后，逐渐降低输出转矩，使电机在额定运行状态下稳定运行。
实例效果
使用变频器转矩控制模式后，可以实现对驱动负载的精确控制。
在启动过程中，可以避免电机和负载的过载和过流现象，提高设备的安全性和稳定性。
同时，通过调整转矩控制参数，还可以实现对电动机启动过程的优化，减小启动冲击和能耗。
总结
变频器转矩控制模式是一种重要的工作模式，可以实现对电动机输出转矩的精确控制。
矢量控制和直接转矩控制是常见的控制类型，根据具体应用场景选择合适的控制方式。
在实际应用中，变频器转矩控制模式可以提高设备的运行效率和稳定性，减少能耗和故障率。