基于LabVIEW的电机实验系统的研究和设计.doc
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- 基于 LabVIEW 电机 实验 系统 研究 设计
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湖南工程学院毕业设计 毕 业 设 计 论 文 题 目 基于LABVIEW的电机实验系统的研究和设计 (院)系 电气与信息工程系 专业 电气工程及其自动化 班级 0101 学号 0101120110 学生姓名 马 自 然 导师姓名 浣 喜 明 完成日期 2005年6月 湖南工程学院 毕业设计(论文)任务书 设计(论文)题目: 基于LabVIEW的电机实验系统研究与设计 姓名马自然 系别 电气与信息工程系 专业 电气工程及其自动化 班级电气0101学号 0101120110 指导老师 浣喜明 教研室主任 一、 基本任务及要求: 设计一个电机变频实验系统,它应由变频电源、PC机、传感器、高速PCI采集卡、扭矩测量装置、电机负载和系统软件等部分组成。利用LabVIEW设计软件,能测量电机实验过程中的电压、电流、频率、相位、转矩、转速等物理量,还能进行频谱分析,所有实验数据都生成电子文档,可在计算机屏幕上适时显示也可通过打印机输出实验报告。除了能完成传统的电机实验外,还能完成电机的变频驱动、开环控制和闭环控制(包括U/F控制和矢量控制)等实验。 (你应完成的主要任务:系统主电路、实验方案的设计) 二、 进度安排及完成时间: (1)第二周至第四周:查阅资料、撰写文献综述和开题报告; (2)第五周至第六周:毕业实习; (3)第七周至第八周:总体方案的确定; (4)第九周至十二周:主电路设计与元器件的选择;软件设计; (5)第十三周:装置工艺设计; (6)第十四周至第十五周:撰写设计说明书 (7)第十六周:毕业设计答辩 目 录 基于LABVIEW的电机试验系统的研究和设计 5 第1章 绪 论 7 第2章 变频调速控制 9 2.1 基本控制方式及电机工作特性 9 2.1.1 变频调速的基本控制方式 9 2.1.2 电压源供电时异步电机的工作特性 10 2.1.3 转差频率控制 11 2.1.4 矢量变换控制 14 2.2 艾默生变频器TD3000 15 2.2.1 艾默生变频器简单介绍 15 2.2.2 变频器操作及简单运转 15 2.2.3 变频器的工作状态 16 2.2.4 电机参数及其保护 16 2.2.5 辅助功能参数设置 17 2.2.6 转矩控制方式 17 2.2.7 矢量控制功能 18 2.2.8 V/F控制专用功能 19 2.2.9 开关量输入输出端子功能 19 2.2.11 编码器参数设定 20 第3章 数据采集系统 20 3.1 数据采集的基本概念及基本组成 20 3.2 采样基本原理 21 3.2.1 采样定律 21 3.2.2 采样过程 23 3.2.3 量化过程 23 3.2 模拟量输入输出 24 3.3.1 信号处理装置 24 3.3.2 采样单元 24 3.3.3 采样保持 25 3.3.4 A/D转换器 25 3.4 数据采集卡——PCI2006 25 3.5 传感器的基本原理和选用 28 3.5.1 LEM电压电流传感器 28 3.6 欧姆龙旋转编码器 30 第4章 基于虚拟仪器的软件设计 31 4.1 虚拟仪器发展现状和前景展望 31 4.2 系统设定和配置 35 4.2.1 滤波设定 35 4.2.2 通道设定 36 4.3 主程序设计和分析 36 4.3.1 前面板设计 37 4.3.2 三相电压电流采集 37 4.3.3 功率因数和功率换算 37 第5章 电机变频调速实验指导书 37 5.1 交流变频调速装置参数设定与运行试验 37 5.2 电动机空载时系统起动、运行、停止试验 38 5.3 额定频率下、额定负载下电机频谱分析 39 小 结 41 致 谢 43 基于labview的电机试验系统的研究和设计 摘 要:本课题是基于LABVIEW的电机试验系统的研究和设计,其中涉及到美国NI公司所倡导的“软件就是仪器”的口号。虚拟仪器是一个全新的课题。传统的电子测量仪器由于其功能单一,体积庞大,已经很难满足实际工作的需要与传统仪器相比表现为:功能更强、处理速度更快、频带更宽、用途更广、操作更简单、体积更小、可扩充性更好。微型计算机的普及程度和性能不断提高,使得基于PC台的虚拟仪器系统应运而生。本文论述了基于虚拟仪器概念的信号采集系统的实现方案。使用自主开发的数据采集卡,最终实现了基于PC平台的,具有频率计和频谱分析仪功能的数字存储示波器系统。由于使用了LabVIEW进行系统的软件开发,使得本系统具有很好的通用性和灵活性。 本文软件方面主要讨论在信号采集过程中的数据传输、显示和处理的方法以及实现过程中的关键技术,同时根据实验指导进行编程,调用各种子VI,实现系统的目的。本课题硬件方面由于采用了虚拟仪器,只需要有固定的传感器,硬件的核心是控制电机的变频器的设置和控制。本课题有更大的潜力,因为可以利用PCI的模拟输出对变频器进行自动控制,实现自动数据采集系统的设计。 关键词:LABVIEW 电机试验系统 数据采集 虚拟仪器 Research And Design Based On Electrical Machinery Pilot System Of Lab VIEW Abstract :This subject is research and design based on electrical machinery pilot system of LABVIEW, among them involve the slogan that "The software is an instrument " that U.S.A. NI Company advocated. The fictitious instrument is a brand-new subject. The traditional electronic measuring instrument, because its function is single , bulky, already it is very difficult to meet demands of real work and has compared with traditional instrument been shown as: With better function, processing speeds quick, frequency band wide, use wide, operate simple, volume little, expandability better. The popularization degree and performance of the microcomputer are improving constantly, make the system of fictitious instrument based on PC platform arise at the historic moment. This text has described the signal based on concept of the fictitious instrument and gathered the systematic realization scheme. Use the data collecting card of independent development, has realized because of PC platform finally, the figure with cymometer and analysis instrument function of frequency spectrum stores the oscillograph system. Because has used Lab VIEW to carry on systematic software development , has made this system have very good commonability and flexibility . This text software discuss data transmission, show and method that punish and realize the key technology of the course while the signal gathers mainly, guide and carry on programming according to the experiment at the same time, transfer every kind of sub VI , the purpose of the implementation system. Because this subject hardware adopts the fictitious instrument, only need the regular sensor , the core of the hardware is establishment and control of the frequency converter which controls the electrical machinery. This subject has greater potentiality, because can utilize simulation of PCI to export and automatically control the frequency converter , realize the design of the automatic data collecting system. Keyword :LabVIEW The electrical machinery experiment system data is collected the fictitious apparatus 第1章 绪 论 电机的试验数据是判断产品是否符合标准要求,验证设计是否合理的依据。高精度的测量结果,对于改进产品设计,提高电机质量有着非常重要的意义。随着微机在各个领域的广泛应用,电机测试领域也逐步微机化,将微机应用于电机测试中,不仅可提高测试效率,而且可以对同一物理量等精度重复测量多次,以提高测量精度及可靠性,还可对大量试验数据进行处理,直接得到高精度的测量结果。 在传统的三相异步电动机型式试验过程中,需要采集电压、电流、功率、转速、转矩等大量测试数据,并通过电压表、电流表、功率表等各种测试仪表对测量数据进行显示,实验人员通过各观测仪表获取测试数据。试验系统构成复杂,使用仪器仪表多。LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)的简称,是目前应用最广、发展最快、功最强的图形化软件开发集成环境。LabVIEW提供了功能强大的数学分析库,包括统计估计、回归分析、线性代数、信号生成算法等,可满足三相异步电动机型式试验中各种数值计算和分析需要。使复杂的测试与测量任务变得简单易行。 图1.1 结构框图 将被测电机的三相电压、三相电流通过电量传感器输入到A/D卡,另外,转矩信号和转速信号也通过传感器接到A/D卡。A/D卡采用PCI2006卡,该数据采集卡具有16路双/32单模拟输入通道和2路模拟输出通道。将采集的信号输入PC机上,由预先设计的程序进行数据处理。本系统设计分为硬件设计和软件设计。 硬件系统分为变频器模块、传感器模块、控制电路模块。其中变频器模块为硬件系统的核心部分,它对异步电机的控制有着调速范围宽、方式灵活、调速精度高、动态响应快、运行效率高,能满足电机试验的要求,更好、更方便地反映了电机的性能参数。 虚拟仪器硬件组成主要分为两部分:数据采集部分和数据分析显示部分,其中信号采集板完成对输入测量对象的调理、采集、缓存,并通过计算机总线送人内存;计算机在应用程序控制下,对数据处理、运算,最后完成各种电量测试并在屏幕上用图形或数据形式显示。这一切均可在人机交互方式下完成 图1.2 主电路图 第2章 变频调速控制 2.1 基本控制方式及电机工作特性 2.1.1 变频调速的基本控制方式 根据电机原理,一台电机如若希望获得良好的运行性能、力能指标,必须保持其磁路工作点稳定部变,即保持每极磁通量额定不变。这是因为若太强,电机磁路饱和,励磁电流、励磁损耗及发热增大;若太弱,电机出力不够,铁芯也未充分利用。 从异步电机定子每相电势有效值公式看 (2.1) 式中 ----定子供电频率(Hz); ---定子每相串联匝数; ---基波绕组系数; ---每极气隙磁通(Wb)。 当电机一旦选定,结构参数确定,则有 (2.2) 说明只要协调的控制、,即可达到控制气隙磁通的目的,但控制方式随运行频率在基频以下及基频以上而不同。 2.1.1.1 基频以下调速 要保持额定不变,必须采用恒电势频率比的控制方式,即变频过程中维持。但定子气隙电势为内部量,难以直接测量、控制,根据异步电机定子电压方程式 (2.3) 当运行频率较高、电势较大时,可忽略定子绕组漏阻抗压降,得,故只要维持常数(恒电压频率比)即可维持气隙磁通恒定。 当运行在低频时,E1较小,定子电阻压降的影响不能忽略,必须有意抬高U1加以补偿才能近似E1/f1=常数.此时采用带低频定子定子电阻压降补偿的恒压频比控制,其电压、频率关系如图示,由于维持了气隙磁通恒定,电机将作恒转矩运行。 2.1.1.2 基频以上调速 当运行频率超过基频,时,由于变频装置半导体元件及电机绝缘的耐压限制,电机电压不能超过额定,只能维持 = 不变。这样,随着运行频率的升高,比值下降,气隙磁通随之减小,进入弱磁状态。此时电机转矩大体上反比基频的变化,作近似恒功率运行。 如前所述,决定异步电机变频运行的工作特性的是变频电源中的基波,工作特性分析中的电压、电流、磁通均应理解为变频器输出基波成分.由于变频器类型不同,提供给异步电机端部的激励可能是电压,也可能是电流,不同特性电源供电运行特性有很大差异,也应分别讨论。 2.1.2 电压源供电时异步电机的工作特性 2.1.2.1 恒压频比控制 在该控制下,异步电机的气隙磁通近似保持恒定,其机械特性如图示: 图2.1 异步电动机的机械特性 它具有以下特点: ⑴同步速n随运行频率变化; ⑵不同频率下机械特性为一组硬度硬度相同的平行直线。由此可见,当恒压频比控制时,同一转矩下 基本相同,因而不同运行频率下的转速降落基本不变,这就是恒转矩运行的特点:最大转矩随频率降低而减小。 2.1.2.2恒气隙电势/频率比控制 在电压频率控制中,如果在全频率范围内恰当地提高电压以克服定子压降,作特性将有很大的改善。 它具有以下特点: ①整条特性曲线与恒压频比控制时相同,恒压频比控制时,机械特性的线形段的范围比恒压频比控制更宽,即调速范围更广; ②低频下起动时起动转矩比额定频率下的起动转矩大,而起动电流并不大; ③恒气隙电势频率比控制时,任何运行频率下的最大转矩恒定不变,稳态工作特性明显优于恒压频比控制,这正是全频范围采用定子电阻压降补偿的结果。 2.1.2.3 恒转子电势/频率比 异步电机的机械特性为一准确的直线,恒压频比与恒转子电势频比相比,恒转子电势频比的稳态工作特性最好,可以获得类似并激直流电机一样的直线型机械特性,没有最大转矩的限制,这是高性能交流电机变频调速所最终追求的目标。 2.1.2.4 恒功率运行 以上讨论的主要是在保持气隙磁通不变条件下运行,适合于恒转矩负载的情况。在实际应用中还有一种按恒功率进行调速运行的方式,即低速时要求输出大转矩,高速时要求输出小转矩,其转矩特性如图,此外在交流电机变频调速控制中基频以上的弱磁运行也是近似恒功率运行,其转矩与频率大体上呈反比关系。 2.1.3 转差频率控制 2.1.3.1 控制方法及基本原理 众所周知,异步电机电磁转矩与气隙磁通和转子有功电流之积成正比,即 (2.4) 式中,为异步电机转矩常数. 在频率闭环的控制系统中,转子转差角频率总被限制在临界转差率所对应的转子转差角频率之下,其运行区域被限制在转矩-转速特性曲线的稳态运行区内,这里用电角频率的形式表示绝对转差,即运行频率下基波旋转磁场转速与转子实际速度 之差,而则是相对转差。 在小转差运行区域内,转子转差频率很低,转子阻抗呈现电阻性质,内功率因数很高,。这样,电机的电磁转矩可近似写为 (2.5) 从异步电机的等值电路可以求出转子电流为 (2.6) 因为转差被控制得很小, ,则 (2.7) 由于 则 即转子电流与气隙磁通 和绝对转差之积成正比。这样, (2.8) 此式告诉我们,如果设法维持气隙磁通 不变,则转矩直接与绝对转差 成正比。只要控制绝对转差,就能达到控制转矩的目的。为了维持电机中气隙磁通恒定,需要控制电机的激磁电流 ,但它是定子、转子电流合成磁势的等值激磁电流,即 (2.9) 在广泛应用的笼型异步电机中,定子电流 可测可控,但转子电流无法直接测量和控制。这样一来,必须找出激磁电流与定子电流的关系,通过控制定子电流间接控制激磁电流,从而维持气隙磁通不变,因为 (2.10) 则式中变为 (2.11) 写成标量式 (2.12) 这样,当维持不变以达到维持气隙磁通不变的条件时,定子电流应随转子绝对转差作如图所示规律变化,图中绝对转差为零时的定子电流即为激磁电流 2.1.3.2 转差频率控制变频调速系统 转差频率控制变频调速是一个具有电流内环及频率外环的双闭环系统。维持磁通恒定的条件下,转差控制的调速过程为:当电机空载起动时,由于起动的初始瞬间转速为0,速度给定与实际转速之差很大,转差调节器以 之值饱和输出,根据式可以决定此时逆变器的输出频率,由于几乎在整个起动过程中总是很大,可以维持不变,这样就使得自动地跟随转速 的上升而增加,电机以最大转矩进行加速,直到接近,转差调节器输出退出饱和区为止,最后稳定于。 如果这时电机轴上突加负载,根据转矩平衡关系,加载的初始瞬间电机的工作点将退至C点。转速f的下降将使转差率调节器输出一个正值绝对转差,根据=+的关系,定子频率将增加到新值,促使转速相应的提高。由于是无差调节系统,转速最终将与给定值相符,电机稳定运行于D点。 如果减小转速的给定值至(<),这时将出现一个再生制动的状态的动态过程。在改变转速给定值的初始瞬间,转子的惯性限制了转速不能突变,转差调节器将饱和输出,使逆变器输出频率变为 (2.13) 显然 ,电机进入发电机制动状态,工作点由D点移到E点。在整个的制动过程中,一般都比较大,转差调节器维持饱和输出,使电机能以接近最大转矩,即 T=Tmax 进行制动。随着转速的降低,逆变器或定子频率逐渐减小直到进入新的平衡点F,此时 ,新的定子频率为。由于时恒转矩调速,F点的绝对转差将和D点的数值相同。 根据以上叙述的工作状况来看,转差频率控制变频调速系统在稳态时可以实现无差调节,有着优良的静态特性;急剧的动态变化过程中可以由最大转矩作为动态转矩自动实现四象限运行,电机转差被严格控制在临界转差以内,也就有着良好的动态性能,故是一种有效高性能的调速方案。 2.1.4 矢量变换控制 任何一个电气传动系统在运行中都要服从基本的机电运动规律——转矩平衡方程式 (2.14) 可以看出,整个系统动态稳态性能的控制反映在转子角加速度 的控制上,实质上是对系统动态转矩的控制。在负载转矩的变化规律以知条件下,也就是对电机电磁转矩T的瞬间控制。 前面所讨论的一些控制方式中,恒电压/频率比运行随在低频时采用电压补偿的方法可使气隙磁通基本恒定,电机能作恒转矩运行,但又由于频率开环,无法动态地控制电磁转矩。转差频率控制即可控制磁通又可以控制转矩,但由于两者都与转差频率有关,无法实现磁通和转矩的单独控制。此外,这些控制方式所控制的变量,如电压有效值、定子频率及转差频率等都是一些平均值,是在平均值意义上进行的控制,而不是瞬时控制,也就得不到快速的系统响应及良好的动态性能。 直流电机是一种控制性、能优越的调速电机,这与它的被控制变量形式有密切的关系。当不考虑磁路的饱和效应和电枢反应、电刷置于磁极的几何中性线上时,通过换向器的机械整流作用,可使励磁磁通与电枢电流所产生的电枢磁势F在空间总是保持互相垂直,此时,直流电机产生的电磁转矩最大,可以表示为 (2.15) 由于励磁磁通与电枢磁势方向互相垂直,两者互不影响,励磁绕组与电枢绕组又相互独立,故有可能分别调节励磁电流与电枢电流,实现电磁转矩的独立控制。特别是当保持磁通恒定时,转矩与电枢电流成一单值对应关系,从而可以通过对电枢电流的控制实现对转矩的控制。此外,直流电机被控制变量是励磁电流及电枢电流,它们都是只有大小及正负极性变化的标量。标量控制系统比较简单,实现方便。 对于变频调速的异步电机来讲情况就复杂得多。异步电机的电磁转矩可表达为 (2.16) 由于气隙磁通由激磁电流产生,使它不仅决定了定子电流,而且与转子电流有关。不是两个独立变量,它们和转子功率因数一起都是转差率的函数,无法直接分开进行单独控制。另外,气隙磁通及转子有功电流实际上都是通过定子绕组提供,相当于两个量处于同一控制回路之中,因而在控制过程中激磁磁通和转子有功电流间的变化会相互影响,容易造成动态响应时间加长或系统振荡,因而在动态过程中要准确的控制转矩就显得比较困难。再从被控制量的特征来看,定子电流是周期性变化的矢量,气隙磁通是旋转的空间矢量,矢量有大小及相位问题,要比标量难于控制。这也表明,如果要提高异步电机的控制性能,必须实现被控制量从矢量向标量的转化,这种变换是在确保空间产生同样大小、同样转速、转向的旋转磁场条件下,通过绕组等效变换实现的。 为了将交流矢量变换成两个独立的直流标量分别进行调节,以及将被调节后的直流量还原成交流量最后控制电机的运行状态,必须采用矢量的坐标变换及其逆变换,故这种控制系统称为矢量变换控制系统。后面还将知道,为了实现恒转子电势/频率比控制,希望能动态地保持转子全磁通恒定,故坐标变换是以转子全磁通的方向作为同步速M-T坐标系中M轴方向,使等效电流可以沿磁通方向分解成等效激磁电流,沿垂直方向分解成等效转矩电流,所以也称为磁场定向控制。 2.2 艾默生变频器TD3000 本毕业设计采用的是爱默生开发生产的高品质、多功能、低噪音的矢量控制通用变频器。通过对电机磁通电流和转矩电流的解耦控制,实现了转矩的快速响应和准确控制,可以在很高的控制精度下进行宽范围的调速运行和转矩控制。 2.2.1 艾默生变频器简单介绍 4——电压等级为380V T——输入电压代号(三相) 0022——代表着适用电机型号为2.2KW G——变频器型号代号(通用负载) 2.2.2 变频器操作及简单运转 TD3000有三种控制方式:PG矢量控制,有PG矢量控制和V/F控制运行方式由功能码F0.02控制。 方式0:无PG矢量控制,即无速度传感器矢量控制,又称为开环矢量控制,适用于不安装码盘,对启动转距和速度控制要求较高,常规V/F控制方式满足不了的应用场合。 方式1:有PG矢量控制:即有速度传感器矢量控制,又称闭环矢量控制.适用于要求转矩响应应更快,控制精度更高的场合 方式2:V/F控制方式,除常规V/F控制应用外,还可以应用于单变频器驱动一个以上电机的使用场合. 频率设定有十种,由F0.03控制和选择 运行控制命令方式可以在F0.05功能码中选择,共有小以下三种 ①键盘(操作面板)控制;用操作面板上的RUN.STOP JOGD等进行命令控制; ②外部端子控制;用外部控制端子FWD REV进行命令控制,或由F5参数组功能码定义的开关量控制输入端子进行运行命令控制; 2.2.3 变频器的工作状态 变频器在带电时,会出现五种工作状态:停机状态 编程状态 运行状态 故障状态和P.OFF状态, 2.2.4 电机参数及其保护 ⑴F1.00 电机类型选择 设定范围:0 0:异步电机 F1.01 电机额定频率 设定范围:0.4-999.9kw F1.02 电机额定电压 设定范围:0-变频器额定电压 F1.03 电机额定电流 设定范围:0.1-999.9A F1.04 电机额定频率 设定范围:1.00-400.0HZ F1.05 电机额定转速 设定范围:1-24000rpm ⑵ F1.06电机过载保护方式选择 设定范围:0、1、2 当设定为0时,表示不工作。无电机过载保护(当电机处于短路过载工况或选择外部热继电器时采用);选择该方式时,变频器对电机没有过载保护。当参数设定为1时,表示变频电机(带低速补偿),变频专用电机采用强制风冷,散热效果不受转速的影响,因此不需要在低速运行时下调保护阈值。 ⑶F1.07 电机过载保护系数 设定范围:20.0-110.0% 变频器驱动容量等级匹配的电机时,电机过载保护系数可设为100%,这是如果输出电流小于150%变频器额定电流,电机过载保护不动作;输出电流等于150%额定电流时,电机过载保护也不会动作。因为变频器过载器会优先工作。 ⑷ F1.08电机预励磁选择 设定范围:0、1 当设定为0时,表示条件有效。变频器起动时的预励磁功能,由定义为起动预励磁命令的开关量输入缎子控制,可见F5组参数说明。当设定为1时,表示一直有效。变频器起动时,执行对电机的预励磁功能。5). F1.09电机自动调谐保护 设定范围:0、 1。 当设定为0时,表示禁止功能码F1.10设置为 1、⒉的操作,即禁止执行自动调谐功能。当设定为1时,允许功能码F1.10设置为1、2的操作。变频器掉电后,该功能码的设定值自动恢复为0。电机自动调谐正常结束后,F1.11-F1.16的设定值将被更新。 2.2.5 辅助功能参数设置 ⑴F2.00 起动方式 设定范围:0、1、2 起动方式功能在变频器从停机状态,重新进入工作状态时有效。即在第一次上电时,瞬时停电后又恢复时,出现故障后被复位时、自由停机后、正常停机后等情况下,再次投入运行时,变频起将按设置选择的起动方式进行起动。当设定为0时,从起动频率起动变频器投入使用时,先按功能码F2.01和F2.02的设置,从起动频率(F2.01)起动,并在该频率下运行设定的时间(F2.02):然后再按设置的加速时间、加减速方式等参数,进入正常的提速阶段,加速到设定频率。 ⑵F2.05 加速度方式0、1 在正常起动、停机、正反转、加速、减速过程中均有效。当参数设定为1时,表示S直线加速度。变频器在加减速过程中,输出频率与加减速时间为线性关系,按照恒定斜率递增或递减。 ⑶F2.24多段频率1 设定范围:下限频率-上限频率 F2.30多段频率7 设定范围:下限频率-上限频率 ⑷ F2.35 载波频率调节 2.2.6 转矩控制方式 F3.06 转矩控制 设定范围:0、1 当参数设定为0时,表示转矩控制条件有效。当控制方式为闭环矢量(F0.02=1)时,允许通过控制端子在转矩控制和速度控制之间进行切换。当参数设定为1时,表示转矩控制一直有效。当控制方式为矢量控制方式时,可选择转矩控制。 转矩控制时速度调节器(ASR)和F3.00-F3.04功能不起作用。转矩控制时无法控制速度,当转矩指令大于负载转矩时,电机速度会上升,根据实际情况设定速度极限,即上限频率(F0.08)设定值。 转矩控制时需设置转矩指令值(F3.09)。 ⑴转矩控制只对闭环矢量控制有效;对其他控制方式,转矩控制无效。 ⑵转矩控制命令在停机命令时,自动切换到闭环矢量速度控制方式后,在进行停机。 ⑶只有在F3.06=0,且没有设置PID、PLC或多段速度功能的矢量闭环控制方式下,控制端子X1-X8设置速度/转矩切换控制的功能才有效。 2.2.7 矢量控制功能 功能码F3.00-F3.12只对矢量控制方式有效,对V/F方式无效通过.F3.00-F3.04可以设定速度调节器的比例增益P和积分时间I,从而改变矢量控制的速度响应特性。 (1) 速度调节器(ASR)的构成如图2.2所示。 图2.2速度调节器简化框图 (2) 速度调节器(ASR)的比例增益P和积分时间I的整定。 增加比例增益P,可加快系统的动态响应;但P过大,系统容易产生振荡。 减少积分时间I,可加快系统的动态响应;但I过小,系统超调大且容易产生振荡。 通常先调整比例系数P,保证系统不振荡的前提下调大P;然后调整积分时间I使系统有快速的响应特征又超调不大。 (3) 速度调节器(ASR)在高低速运行时的PI参数的调整 若系统对高低速带负载运行都有快速响应的要求,可设定ASR切换频率(F3.04)。通常系统在低频运行时,要提高动态响应特性,可相对提高比例增益P和降低时间积分I。 选择合适的切换频率F3.04 调整高速时的比例增益F3.00和积分时间F3.01,保证系统不发生振荡且动态响应特性好。 调整低速时的比例增益F3.02和积分时间F3.03,保证低频时无振荡且动态响应特性好。 2.2.8 V/F控制专用功能 F4.00V/F曲线控制模式 方式0:线形电压/频率控制模式(恒转矩负载) 方式1:平方电压/频率控制模块(平方转矩负载) 方式2:用户自定义V/F V/F控制下,电机转子的转速随着负载的增加会减小,为了保证电机在额定负载下,其转子接近同步转速,可以按照设定的频率补偿值进行差动补偿. 2.2.9 开关量输入输出端子功能 F5.00 FWD/REV运转模式 设定范围:0-2设定参数为2时,表示三线式运转模式,控制简单。 SB1为常闭停机按钮,SB2为常开运行按钮, 当设定为14时,表示频率递增指令UP/递减指令DOWN。TD3000变频器可通过外部端子实现运行频率的设定,进行远程频率设置操作。此时应设置F0.03=2或3。端子ON式,设定频率按FA.11设定的速率递增或递减;端子OFF时,设定频率保持。两个端子同时ON时,设定频率保持。参见F0.03参数的说明。 当设定为15时,表示加减速禁止指令。端子ON时,暂时禁止执行加减指令,变频器保持当前的频率运行;端子OFF时,可执行正常的加减速指令。如果有外部信号等更高优先级的控制信号输入,变频器立即退出加减速禁止状态,并执行规定的操作处理过程。 当设定为27时,表示RS485/PROFIBUS通讯允许。该功能可进行键盘控制/外部端子控制与通讯控制之间的切换。端子为OFF时,变频器根据功能码F0.05展开阅读全文
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