如今电力电子技术作为节能、节材、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝应用技术高频化、硬件结构模块化、控制技术数字化发展,促使高性能变频电机使用愈来愈普遍,变频器与电机的匹配问题也愈来愈密集地成为人们争论的话题。
变频器:
简单的变频器只能调节交流电机的速度,这时可以开环也可以闭环要视控制方式和变频器而定,这就是传统意义上的V/F控制方式。现在很多的变频已经通过数学模型的建立,将交流电机的定子磁场UVW3相转化为可以控制电机转速和转矩的两个电流的分量,现在大多数能进行力矩控制的的变频器都是采用这样方式控制力矩,UVW每相的输出要加霍尔效应的电流检测装置,采样反馈后构成闭环负反馈的电流环的PID调节;ABB的变频又提出和这样方式不同的直接转矩控制技术,具体请查阅有关资料。这样可以既控制电机的速度也可控制电机的力矩,而且速度的控制精度优于v/f控制,编码器反馈也可加可不加,加的时候控制精度和响应特性要好很多。
以能量守恒法则:
每台电机有各自的特性常数,反电动势与电机转子转速和这个特性常数成正比关系。
“反电动势=特性常数 X 转子转速”
对应这种可能出现的变频电机失速,早期常用的方法就是把电机功率和变频器功率设计的更大,要有足够的大,有足够的余量对应大电流热损,防止烧坏电机或者变频器器件,并且需要配备一个很大的配电阻箱,过电压分配将瞬间启动时的过余能量在配电阻箱平衡。这就造成电机设计的体积大,变频器效率低的浪费。而且在电机驱动加速时浪费了很多能量在热损上。
因此,如果变频电机编码器选型与安装得当,由于电机与变频器效率的提高,损害故障的减少,并且能真正体现变频电机的节能效果,多安装一个编码器所获得的效益是远远大于一个编码器的价格。
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