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交流電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)控制方案的選擇(2)

它有許多優(yōu)點(diǎn):


(1)可以從零轉(zhuǎn)速起進(jìn)行速度控制,即甚低速亦能運(yùn)行,因此調(diào)速范圍很寬廣,可達(dá)100:1或1000:1;

(2)可以對轉(zhuǎn)矩實(shí)行精確控制;

(3)系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度甚快;

(4)電動機(jī)的加速度特性很好等優(yōu)點(diǎn)。


然而,帶速度傳感器矢量控制變頻器的異步機(jī)閉環(huán)變頻調(diào)速技術(shù)性能雖好,但是畢竟它需要在異步電動機(jī)軸上安裝速度傳感器,嚴(yán)格地講,已經(jīng)降低了異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、可靠性高的特點(diǎn)。況且,在某些情況下,由于電動機(jī)本身或環(huán)境的因素?zé)o法安裝速度傳感器。再則,多了反饋電路和環(huán)節(jié),也增加了出故障的機(jī)率。


因此,如若非采用不可的情況下,對于調(diào)速范圍、轉(zhuǎn)速精度和動態(tài)品質(zhì)要求不是特別高的條件場合,往往采用無速度傳感器矢量變頻器開環(huán)控制異步機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)。


4、 永磁同步電動機(jī)開環(huán)控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)


控制框圖如圖4所示。


圖4 永磁同步電動機(jī)開環(huán)控頻調(diào)速

SM-同步電動機(jī) (PM. SM)-制變永磁式


假如將圖1中異步電動機(jī)(IM)換成永磁同步電動機(jī)(PM.SM),就是第四種變頻調(diào)速控制方案。又具有控制電路簡單,可靠性高的特點(diǎn)。至于調(diào)速性能如何呢?


由于是同步電動機(jī),它轉(zhuǎn)速始終等于同步轉(zhuǎn)速N0=60F/P,只取決于電動機(jī)供電頻率F,而與負(fù)載大小無關(guān)(除非負(fù)載力矩大于或等于失步轉(zhuǎn)矩,同步電動機(jī)會失步,轉(zhuǎn)速迅速停止),其機(jī)械特性曲線為一根平行橫軸直線,絕對硬特性。


如果采用高精度的變頻器(數(shù)字設(shè)定頻率精度可達(dá)0.01%),在開環(huán)控制情形下,同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速精度亦為0.01%。因?yàn)橥诫妱訖C(jī)轉(zhuǎn)速精度與變頻器頻率精度相一致(在開環(huán)控制方式時),所以特別適合多電機(jī)同步傳動,靜態(tài)轉(zhuǎn)速精度要求甚高(0.5~0.01%)的化纖紡絲機(jī),是最理想最簡單的首選方案。


至于同步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)問題,若采用通用變頻器V/F控制,響應(yīng)速度較慢;若采用夭量控制就頻器,響應(yīng)速度很快。


三、 交流電動機(jī)變頻調(diào)速控制方案的選擇


在對四種常用控制方案分析的基礎(chǔ)上,列表進(jìn)行對比,可以根據(jù)實(shí)際需求作出正確選擇。

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