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      變頻器帶編碼器的閉環控制講解

      文章出處:admin 人氣:發表時間:2019-09-05 21:54

      變頻器帶編碼器的閉環控制:

      變頻控制閉環,主要是指速度閉環。

      變頻電機有需要速度反饋的,在電機啟動、加速和減速停止的變速過程中,電機的驅動電流需要與實際轉速下電機因“發電機效應”產生的反電動勢相匹配,如果電機驅動電流與反電動勢阻抗不匹配,電機驅動力不夠轉速達不到輸出要求,或者因電機負載過大電機沒有達到輸出速度值,反電動勢因與轉速成比例而偏弱,這樣會引起電機電流徒增,容易燒毀電機線圈或驅動器。速度反饋及時反饋的信息可以計算實際轉速并導算反電動勢與驅動電流的匹配,從而保護電機和驅動器。

      變頻電機的速度閉環反饋,大約有三種模式:

      1,霍爾傳感器,在電機轉徑上大部分是三個霍爾傳感器,反饋三相位置變化。由于傳感器對電機一周的提供信息有限,速度精度低,在低速時很難分辨。

      2,所謂無傳感器的技術----利用線圈轉起來,自感應反電動勢。但是在啟動到低速過程中反電動勢較弱,如果感應電路本底阻抗在,這種微弱的感應被“吃掉”,低速時實際獲得反饋很不穩定。

      3,旋轉編碼器,較高的分辨率(例如每圈1024個脈沖),可獲得較高的速度精度,尤其是在啟動到低速時精度高。

      根據上述描述,可見變頻器(尤其是矢量變頻)帶編碼器主要是在低速啟動時的效果,可以精細化計算驅動電流,防止電流過小驅動力不夠(沒有轉速),或者因為堵轉電機失速,反電動勢不夠而驅動電流過流,容易燒毀器件或電機。

      上述情況在起重啟升類電機尤為重要,防止變頻器為保護電機失速而溜鉤,所以起重啟升類變頻器必須加裝編碼器。

      注意一下矢量變頻的手冊內容,一般有編碼器反饋的,低速可做到很低。

      另外,變頻器有的加裝了PG卡的位置閉環模式,編碼器反饋給具有位置控制功能的變頻器(PG卡)做位置閉環控制,或者編碼器信號給PLC,PLC給指令變頻器減速和制動做位置閉環控制,這時我建議需要用絕對值編碼器。

      變頻電機節能一直是一個討論的話題,電機從啟動到低速到正常運動,往往啟動過流設計,并在低速時因反電動勢很低,要有外部阻抗來匹配,實際上這就消耗了大量能耗在外部阻抗上。編碼器的推廣使用,可精細化驅動電流,減少這部分損耗。有人計算過,全球40%以上的電能用于電機,而啟動時的能耗占比最大,如果電機都能在啟動時實現高效節能啟動,相當于可多出多個福島核電站。

      所以,變頻器編碼器閉環應該是個趨勢。

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