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富士变频器在空气压缩机上的应用案例(2)

作者：不详
供稿：米尔自动化网
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发布时间：2012-05-29

(1) 使用闭环矢量控制变频器 KEB F4-F变频器采用了转子磁场定向的控制方式，即对异步电机进行坐标变换，等效成直流电机的控制方式。在三相坐标系下的定子交流电流iA、iB、iC通过三相/两相变换，可以等效成两相静止坐标系下的交流电流iΑ，iβ，再通过按转子磁场定向的旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流it、im。im相当于直流电机的励磁电流，it相当于直流电机中同转矩成正比的电枢电流。由于无论电机处在什么状态，运行或静止，维持其励磁电流im恒定，而转矩的大小只要独立调节电枢电流it，故可以使异步电机始终处于高动态的状态，其从0rpm加速至1000rpm的时间，在无负载情况下只需不到30ms，改善了变压变频调速系统动态性能，对于注塑机整个运行循环的跟随性就可大大提高，以满足注塑工艺的要求，图4为n(t)曲线。通过KEB F4-F变频器对电机的自学习，精确测量了定子的电阻和电感，从而使励磁电流im恒定，即恒定磁通Фm。再由于电机转差频率: ωs=K×it/Фm

(2) 使用无传感器矢量控制变频器富士变频器采用矢量控制原理为基础，同样通过计算转差频率ωs，控制定子旋转磁场。但与闭环矢量控制的区别在于，其定子电流相位是由内部计算得出，而并非靠对定子频率ω1测量积分得到的实际相位信号。因此，此种方式相比通用变频器，可使电机在低速运行时有更大的转矩(2.5倍以上的额定转矩)，有较好的加减速性能，转矩突变时响应也很快。由于此种方式可省去编码器的安装，对于注塑机节能改造来说，整个系统的改变相对比较简单，同时又可获得较高的动态性能。

(3) 即当磁通Фm恒定时，矢量控制系统的转差频率在动态中与转矩成正比，则定子磁场频率ω1: ω1=ω+ωs

(4) (ω为转子频率，由编码器测得)可以受控。这就意味着，当负载产生波动，变频器控制部分可迅速计算出实际转差频率ωs，从而给出定子精确的旋转频率，使电机转速保持不变，提高了电机面对负载变化的运行稳定性。

结束语：综上所述相比之下，闭环矢量控制变频器因其高动态性、稳定性好等特性，更合适于此应用。而无传感器矢量控制变频器，因其安装方便、变更较少，则适于塑料制品厂的注塑机节能改造。