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矢量控制是科技发展的必然结果

作者: 来源: 日期:2015-8-11 18:39:24 人气:57 评论:0 标签:矢量

  矢量控制是科技发展的必然结果。

  国外有媒体报道中国已步入矢量时代,阐述观点是当今中国已掌控了自身的发展速度与发展方向且发展可量化。中国已经处于矢量模式,矢量概进入我们的工作与生活。当今矢量程式不止于经济,在科技、工业等方面都开始进入矢量时代。矢量时代就是描述我们现阶段所面临的事物都是在计划或掌控范围内的。

  矢量原是数学术语,后来扩展到电学,力学以及工业,人类对矢量的控制也是科技发展与认知的必然结果。矢量发动机,航天矢量推进器等都是前沿型科技产物。这些产物是科技发展中的里程碑。矢量控制实现了导弹精确制导,高速列车,精密机床,机器人等。

  什么是矢量变频器。

  矢量变频器是一种可以对电机的力矩、速度的大小和方向可精确控制的变频器。

  矢量变频器在控制精度上有两种不同用法:一是在很高精度应用场合,在电机轴上加有编码器的有速度传感器矢量控制(简称FVC),需要对电机轴的信息进行检测然后返回到控制器;二这精度不高但要求接线方便的场合,在电机轴上不加编码器的无速度传感器矢量控制(简称SVC),无编码器将电机轴的旋转信息反馈到控制器。

  矢量变频器在控制目标上也有两种:速度控制模式和转矩控制模式。比如数控车床对速度有较高要求采用速度模式;拉丝机对转矩控制有较高要求采用转矩控制。速度控制与转矩控制的区别在哪里呢?大家可以通过实验的直观感受来区分:比如当速度控制模式时,调慢电机转速,用手握住电机轴,明显感觉到手所受到的力矩越来越大,电机还会继续保持运转,速度不会受到影响。再比如当转矩控制模式时,同样调慢电机转速,用手握住电机轴,会明显感受到电机速度随着手给力的大小而发生变化,如果你是一个大力士,电机轴动弹不得,但你明显感受到电机轴作用在你手上的力,当你松开手时,电机轴又会旋转起来。

  矢量变频器是通过软件算法来实现:通过对电机的速度环和电流环的控制(伺服系统要增加位置环)来实现速度与力矩的精确控制,在算法上将电机电流分解为励磁电流和转矩电流,也就是教科书上说的D轴电流和Q轴电流,通过把D 和Q分开控制使电动机得到更大的启动转矩。

  矢量变频器的优势。

  普通的V/F型变频器无电流环和速度环,无法实现精度控制,而矢量变频器具有电流环和速度环控制,可以实现速度与转矩的控制,因此矢量变频器有典型的优点:

  1、控制精度高,拿EN600系列产品来说可实现+0.1%额度同步转速(有PG模式)。

  2、低转速输出转矩大,又如EN600系列产品0HZ可实现180%额定转矩(有PG模式)。

  3、响应速度快,EN600在0.5Hz以上突加突卸负载响应时间小于300ms。速度波动闭环0.1%额定转速。

  矢量变频器的应用场合。

  易能公司当前高性能矢量变频器的通用有产品EN500,EN600系列,以及派生出的非标和专机产品,它们广泛应用在各种工业化现场,例如以下方面:

  1、重负载启动的场合。例如大功率的长皮带,提升机,粘稠物搅拌机,制砖机,破碎机,球磨机,电葫芦,抓斗行车,卷扬机等等。如选用普通变频器由于在启动时负载太重,输出转矩不够,会是电机启动不了,而报电机堵转或者变频器过电流等故障。

  2、快速响应的场合。CNC数控车床,陶瓷输送带,拉丝机,雕铣机,注塑机。这些应用需要电机在带负载的情况下快速响应,比如实现0.1秒加减速。

  3、恒力矩或恒张力应的场合。拉丝机,钢带收卷机,薄膜流延机等。这些行业需要电机输出有恒定点力矩,否则会造成收卷不均匀,或者拉坏收卷对象,所以在应用时要求变频器控制电机在设定好的力矩或张力下工作。

  综上所述,矢量变频器前景广阔,同时又包含V/F控制方式,工业上凡选V/F变频器的场合均可采用矢量变频器,只需将参数设置成V/F模式即可。矢量变频器包括伺服控制器的出现将推动现代工业划时代的进步。

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