游中國

（南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 南充 637131）

變頻器恒壓頻比控制中調(diào)速特性及修正

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本文從變頻器的恒壓頻比控制原理入手，通過對其機(jī)械特性的分析，提出實際應(yīng)用中實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩提升的修正方法，供讀者參考。

變頻器；恒壓頻比；機(jī)械特性；轉(zhuǎn)矩提升

變頻器問世之前，在需要進(jìn)行調(diào)速控制的拖動系統(tǒng)中基本上都是采用直流電機(jī)。隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，通過變頻技術(shù)改變交流電的頻率和電壓來實現(xiàn)對交流電機(jī)的平滑調(diào)速成為可能。如今，變頻器憑借其低功耗、高效率、控制電路簡單等優(yōu)點，成為了電氣傳動控制系統(tǒng)中的重要組成部分。目前，變頻器主要的控制方式包括：恒壓頻比控制（恒控制）、轉(zhuǎn)差頻率控制（SFC）、矢量控制（VC）和直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）等方式。其中，恒控制作為最基本的變頻調(diào)速控制方式，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中。但是，這種控制方式也有其不足之處，在實際應(yīng)用中應(yīng)該引起足夠的重視，并通過正確的方法對其予以修正。

2 變頻器恒控制方式的機(jī)械特性及存在的問題

圖1 基頻以下的變頻調(diào)速機(jī)械特性曲線

3 對基頻以下變頻調(diào)速機(jī)械特性的修正

3.2 低頻時電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩提升

需要指出的是，電壓補(bǔ)償?shù)牧坎⒎窃酱笤胶谩?yīng)該通過適當(dāng)提高電源電壓U1使得低頻時的臨界電磁轉(zhuǎn)矩與額定頻率時的臨界電磁轉(zhuǎn)矩相等，以保證電動機(jī)在低頻時具有相同的過載能力，這種補(bǔ)償方式稱為完全補(bǔ)償。如果低頻時的選擇不當(dāng)，使得電壓補(bǔ)償過多，造成E1/過大，從而使電機(jī)主磁通過大，引起電動機(jī)鐵芯過飽和，導(dǎo)致勵磁電流峰值增大，電動機(jī)繞組線圈過熱，嚴(yán)重時可能會使變頻器因過電流而跳閘。綜上所述，低頻時的切不可盲目取大，應(yīng)根據(jù)實際的情況適當(dāng)選取控制曲線。

圖2 電壓補(bǔ)償后的機(jī)械特性曲線

4 結(jié)束語

實踐證明，通過電壓完全補(bǔ)償來修正低頻時電動機(jī)的機(jī)械特性曲線是行之有效的方法，但在負(fù)荷變化較大的拖動系統(tǒng)中，會不可避免的出現(xiàn)輕載時過補(bǔ)償?shù)膯栴}。為此，一些高性能的變頻器還設(shè)置了自動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能，但“自動比設(shè)定”功能在實際應(yīng)用中的運行情況也并不理想。隨著變頻器技術(shù)的不斷發(fā)展，相信恒控制中的過補(bǔ)償問題將會有更好的解決方案。

[1] 王廷才.變頻器原理及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

[2] 孫鶴旭,董硯,鄭易.電氣傳動與變頻技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2011.

[3] 黎冰.變頻器實用手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2011.

[4] 富士電機(jī)系統(tǒng)株式會社.FRENIC 5000G11S/P11S.