應(yīng)用無速度傳感器矢量控制

1、應(yīng)用無速度傳感器矢量控制（SLVC）無速度傳感器矢量控制（SLVC）基于對轉(zhuǎn)子位置的反復(fù)計算，任何原因引起的轉(zhuǎn)子位置信息丟 失（定向丟失）將導(dǎo)致不可預(yù)知的結(jié)果。不正確的電機調(diào)試、電源故障引起的溫度信息丟失，以 及類似的干擾均有可能導(dǎo)致定向丟失。無速度傳感器矢量控制需要精心的調(diào)試和設(shè)置，這應(yīng)該由具有MM4 / G120 SLVC操作經(jīng)驗的 調(diào)試工程師進行。重要提示：SLVC不應(yīng)用于下列情形：電機一變頻器功率比值小于1:4最大輸出頻率大于200Hz多機傳動變頻器與電機間接有接觸器，變頻器運行時，絕對不允許打開接觸器提升機當(dāng)變頻器定向信息丟失，OFF1或OFF3將不再能夠使電機停車，這就是在調(diào)試變頻

2、器時，必 須連接OFF2或脈沖禁止功能的原因（可參考ID: 7497349 How can the MM440 be shut down in the event of loss of Vector action?）.推薦的調(diào)試方法 正確地輸入電機參數(shù)以及完成電機識別對于SLVC的正確工作極其重要，執(zhí)行的順序也很重要， 因為快速調(diào)試生成初始電機模型，而電機識別則對這一模型進行改進。實現(xiàn)過程如下:1.快速調(diào)試與初始電機模型P0003 = 2 （訪問級別2）P0010 = 1 （快速調(diào)試）P0300及接下來的電機參數(shù)根據(jù)電機銘牌進行設(shè)置。P0700, P1000, P1080/P1082, P11

3、20/P1121 選擇命令源，選擇設(shè)定值源，F(xiàn)min/Fmax,斜坡時 間等等。P1300 = 20無速度傳感器矢量控制P1910 = 1 （A0541將隨之出現(xiàn)參見2.使用P1910進行電機識別）P3900 = 1計算電機參數(shù)時，“busy”將出現(xiàn)在BOP面板上，持續(xù)時間約為1分鐘，在特大型變頻器上將 持續(xù)更久。在此之后，A0541將在BOP面板上閃爍。至此已完成快速調(diào)試并生成初始電機模型。2.使用P1910進行電機識別必須完成2項自動測量。注意：測量必須在冷機狀態(tài)下進行。還需確保在P0625中已正確輸入實際環(huán)境溫度（工廠設(shè) 定為20C），輸入環(huán)境溫度必須在完成快速調(diào)試（P3900）之后，執(zhí)

4、行電機識別之前進行。P1910 = 1，給一個運行命令：啟動電機參數(shù)測量。A0541將持續(xù)閃爍；通過向電機注入短脈沖電流，并伴隨“嗡嗡”聲，將完成多個測量。在其后 計算內(nèi)部電機參數(shù)時，BOP面板上將出現(xiàn)“busy”。如果得到一個故障信息F0041 （故障，電機參數(shù)識別），這意味著測量值與來自初始電機模 型的預(yù)置值不匹配。在這種情況下，請檢查接線（特別需要注意星形/三角形連接）以及輸入的 電機參數(shù)。如果這些都沒有問題，可嘗試運行變頻器，空載，V/f控制（P1300=0），設(shè)定頻率 為電機額定頻率的80%。檢查輸出電流（r0027）的值，并將此值作為電機勵磁電流輸入到參數(shù) P0320中（按照電機額

5、定電流P0305的百分比設(shè)定），重新計算電機參數(shù)（P0304=1）。執(zhí)行電機飽和曲線識別（P1910=3）可提高控制性能：這應(yīng)該在電機參數(shù)測量（1910 = 1）之后 進行。P1910 一旦被設(shè)為3,A0541將重新出現(xiàn)。給出運行命令，執(zhí)行過程同上。至此，變頻器可工作于SLVC控制模式下，但我們推薦進一步優(yōu)化以獲得最佳調(diào)節(jié)性能。3.使用P1960進行速度控制優(yōu)化當(dāng)使能速度控制器優(yōu)化(P1960 = 1)，將激活A(yù)0542報警。接下來啟動變頻器即可完成優(yōu)化測試。變頻器將按照斜坡上升時間P1120將電機加速到額定頻率(P0310)的20%，然后在轉(zhuǎn)矩控制 模式下進一步加速至50%，最后再按照斜坡下

6、降時間P1121減速至20%。此過程將反復(fù)多次，并獲取時間平均值。優(yōu)化完成之后，P1960自動復(fù)位為0。莊意: 由于這種測試的特點，即在轉(zhuǎn)矩控制模式下從20%額定頻率加速至50%額定頻率，因此速度控 制器優(yōu)化對某些應(yīng)用并不適合。4.手動速度控制優(yōu)化 a.電機模型SLVC需要精確的電機模型，r1787 （Output of Xm adaptation）可作為一個衡量標(biāo)準(zhǔn)，此值應(yīng)在 +/- 15%范圍內(nèi)，如果超出此范圍，就需要對電機模型進行改進。通過檢測勵磁電流可對電機模型進行改進，正確的流程可參考文檔ID: 22078991 “ApplicationDescription: Measuring

7、the Magnetising Current，或者使用前面描述的方法。如果不能執(zhí)行此 檢測（例如電機不能同負(fù)載脫離），那么您可以對勵磁電流進行試設(shè)定（設(shè)置P0320并重新計 算電機模型P0340=1）直至r1787位于可接受的范圍內(nèi)。注意：一旦確定某臺電機正確的勵磁電流值，此值或多或少也適用于同種類型的其他電機，因 此不需要對每臺電機都執(zhí)行這些測試，只需適當(dāng)設(shè)置P0320即可。b.性能電機識別為無速度傳感器矢量控制設(shè)置初始參數(shù)，使電機可工作至50 Hz。為了獲得更好的矢量 控制性能，有必要根據(jù)電機/負(fù)載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對矢量控制回路進行優(yōu)化。用戶可通過修改下列參數(shù)來提高控制性能?？捎靡慌_示波器來測

8、量每次修改的效果，以便獲得最 好的結(jié)果。P0003 = 3P0342：驅(qū)動裝置總慣量/電機慣量的比值，與P1496 （加速度預(yù)控的標(biāo)定）結(jié)合使用P1470： SLVC速度控制器比例增益P1472： SLVC速度控制器積分時間常數(shù)P1520/P1521：轉(zhuǎn)矩限值P1610： SLVC連續(xù)轉(zhuǎn)矩提升P1750：電機模型的控制字參考 MICROMASTER 440 或 SINAMICS G120 參數(shù)手冊中的功能圖 7000, 7200, 7500, 7800 以及 7900。P0342 -驅(qū)動裝置總慣量/電機慣量的比值-如果知道此值或可對此值進行估測，則應(yīng)該正確設(shè) 置此參數(shù)。此參數(shù)與P1496結(jié)合產(chǎn)

9、生一附加轉(zhuǎn)矩以克服負(fù)載的慣量。為了獲得最好的效果，可 設(shè)置P1496 = 100%，然后將P0342依次設(shè)置為1,3, 6等等。您可以發(fā)現(xiàn)隨著數(shù)值的增大， 控制性能會變好，直至一個更大的值引起系統(tǒng)不穩(wěn)定為止。通常轉(zhuǎn)速預(yù)控只適用于下述系統(tǒng)： 需要一個脈沖轉(zhuǎn)矩來啟動慣性負(fù)載，但接下來便不再需要。P： P1470 -速度控制器比例增益(SLVC)和I： P1472 -速度控制器積分時間常數(shù)(SLVC)-這些值通常被初始設(shè)置成滿足絕大部分應(yīng)用。優(yōu)化設(shè)置取決于機械系統(tǒng)。通過增加P項、降低I 項可獲得良好的控制效果。理想的檢測方法是用一臺示波器通過變頻器的模擬量輸出端口來監(jiān)視 變頻器未經(jīng)濾波的輸出頻率(P

10、07710=66)。監(jiān)視變頻器的輸出電流也同樣有用，使用電流鉗，或第二個模擬量輸出端口( P07711 = 27)。下面一些示例用于表明P1470和P1472如何影響加速過程中產(chǎn)生的振蕩。通道(A)是用電流 鉗檢測到的電機電流，通道(B)為未經(jīng)濾波的變頻器輸出頻率(r0066)P1470 = 12; P1472 = 80 msP1470 = 6; P1472 = 25 msP1511 -附加轉(zhuǎn)矩設(shè)定。對于需要瞬間大轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用特別有用（例如：起重機驅(qū)動）。通過下列方法可將之與一固定值互聯(lián)：P1511 = 2890、P2890 = xx% （例如 40%）.P1520 -上轉(zhuǎn)矩限幅和P1521 -

11、下轉(zhuǎn)矩限幅降低這些值可以減少不穩(wěn)定，而增加這些值則可以獲得更好的動態(tài)性能。P1610 -用于SLVC開環(huán)控制的連續(xù)轉(zhuǎn)矩提升設(shè)置SLVC低速范圍內(nèi)的連續(xù)轉(zhuǎn)矩提升，按照電機額定轉(zhuǎn)矩的%設(shè)定。默認(rèn)設(shè)置為50%，增加此值即可增加低速轉(zhuǎn)矩。P1750 -電機模型的控制字這一參數(shù)確定在很低頻率時無速度傳感器矢量控制（SLVC）的工作情況。假如設(shè)定頻率大于5 Hz，P1750.0 = 0允許啟動時就使用觀測器模型。P1750.1 = 0允許跨越 零點時使用觀測器模型。通常使用觀測器模型可獲得更好的控制性能，并避免在5 Hz時開環(huán)控 制與無速度傳感器矢量控制的切換。P1755 -矢量控制轉(zhuǎn)換頻率切換至矢量控制的起始頻率。默認(rèn)值為5 Hz，即在-5 Hz至+5 Hz范圍內(nèi)，變頻器工作于V/f控 制模式（P1300=1）。對于大電機，此值可降低到默認(rèn)值以下，以便在默認(rèn)的5 Hz以下，提供 完全的矢量控制。但是此值不應(yīng)小于2倍的電機額定轉(zhuǎn)差頻率，因為較小的電機電流很難保證 電機模型的準(zhǔn)確性。請注意，您的需求決定了優(yōu)化的性能（例如，取決于您需要非常好的速度保持性能還是低速時的 大扭矩，優(yōu)化的結(jié)果可能不同），應(yīng)對相關(guān)量進行檢測。請不要忘記執(zhí)行從Ram到Rom的數(shù)據(jù)傳輸（P971 = 1），以便永久保存參數(shù)。離開現(xiàn)場之前，應(yīng)使用不同的負(fù)載，甚至在最壞的情況下檢