能傳電氣不僅在大容量高壓變頻器領(lǐng)域處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先地位，在變頻工藝控制領(lǐng)域同樣表現(xiàn)卓越，采用高性能矢量控制算法的變頻器在軋機(jī)、密煉機(jī)、提升機(jī)、測(cè)試臺(tái)等場(chǎng)合均有成功應(yīng)用。本文主要介紹能傳電氣變頻器在某試驗(yàn)中心高性能對(duì)拖測(cè)試臺(tái)中驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)的應(yīng)用案例。
頻器驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)，另有一臺(tái)二象限變頻器驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)運(yùn)行，兩電機(jī)通過剛性連接軸連接。四象限變頻器驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)，采用無速度傳感器矢量控制方式，輸出制動(dòng)轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)加載測(cè)試，通過調(diào)整永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)對(duì)拖平臺(tái)的負(fù)載改變，平臺(tái)的制動(dòng)能量由四象限變頻器回饋電網(wǎng)。測(cè)試臺(tái)要求變頻器具有很高的轉(zhuǎn)矩控制精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
現(xiàn)場(chǎng)平臺(tái)示意圖
整個(gè)測(cè)試過程中變頻器驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，最高輸出頻率可達(dá)300Hz，輸出轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)無波動(dòng)，并可實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)態(tài)加減負(fù)載，各項(xiàng)指標(biāo)完全滿足用戶的測(cè)試要求。
運(yùn)行中突加與突減轉(zhuǎn)矩
永磁同步電動(dòng)機(jī)是利用永磁體建立勵(lì)磁磁場(chǎng)的同步電動(dòng)機(jī)，其定子由變頻器供電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子用永磁材料制成。永磁同步電機(jī)具有功率密度大、起動(dòng)力矩大、力能指標(biāo)好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
能傳電氣變頻器采用永磁同步電機(jī)專用矢量控制算法，具有以下特點(diǎn)：
改進(jìn)的電機(jī)磁鏈模型，能夠提供更高的轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)和更寬的弱磁調(diào)速范圍；
針對(duì)不同的應(yīng)用提供多種控制策略：最大轉(zhuǎn)矩/電流（MTPA）控制、功率因數(shù)1控制、最優(yōu)效率控制等；
獨(dú)有的轉(zhuǎn)子初始位置自動(dòng)檢測(cè)功能，定位精確；
電機(jī)參數(shù)自測(cè)定以及動(dòng)態(tài)自整定技術(shù)提高磁鏈定向精度；
變頻器性能指標(biāo)如下：
采用帶速度傳感器閉環(huán)矢量控制：
√ 調(diào)速范圍：1000:1
√ 穩(wěn)速精度：優(yōu)于0.01%
√ 轉(zhuǎn)矩響應(yīng)：＜3ms
采用無速度傳感器矢量控制：
√ 調(diào)速范圍：200:1
√ 穩(wěn)速精度：優(yōu)于0.1%
√ 轉(zhuǎn)矩響應(yīng)：＜5ms
通過對(duì)永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的初始位置的精確檢測(cè)，可有效地解決起動(dòng)過程中磁鏈定向不準(zhǔn)帶來的起動(dòng)過流、電機(jī)反轉(zhuǎn)以及轉(zhuǎn)子抖動(dòng)等現(xiàn)象，轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)誤差＜1°，實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)靜態(tài)下的快速平穩(wěn)起動(dòng)。
快速起動(dòng)
現(xiàn)場(chǎng)照片
結(jié)束語
能傳電氣高性能變頻器驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)矢量控制及無速度傳感器矢量控制，滿足了客戶的高性能控制需求，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，可靠，得到了客戶的高度認(rèn)可。能傳電氣大容量高壓變頻器采用同樣的永磁同步電機(jī)控制算法，已在多個(gè)領(lǐng)域成功應(yīng)用。
