艾默生CT公司设计研发成果展：Unidrive变频器(4)

数字锁宏应用是保证两台或两台以上的电动机在安装编码器的情况下，能够按照设定的比例进行同比例控制，类似电子轴功能。

多机切换应用

Unidrive变频器多机切换应用具有以下特点：(1)可以选择固定式和轮换式变频方式;(2)轮换可以按照运行时间或者一定的次序进行，以确保每台电机都被均匀使用;(3)本地控制可以接受端子命令，远程控制可以接受总线通讯命令;(4)可以采用CTIU人机界面，方便用户使用;(5)过程设定SV和反馈PV值可以是模拟量或者总线传送值;(6)闭环设定值可以根据白天和夜晚进行分别设定，这非常适合于温度和压力设置;(7)睡眠和唤醒功能，以保证节能应用。

飞剪控制应用

飞剪控制系统是带材或片材横切机中的主要控制部分，它是在保证剪刃和机列其它设备及带材或片材速度同步配合的情况下，将平动中的带材或片材按要求的定长进行高精度的剪切。Unidrive变频器的伺服功能能将飞剪控制技术复杂问题简单化，并已广泛应用于镀锌板、彩板、铝板等开卷线上的高精度切断中。

该系统的飞剪电机选用低惯量电机Unimotor交流伺服电机，以保证飞剪的快速启停;并应用伺服驱动器自带的模拟量或者CTNET来控制进料牵引变频传动，通过人机界面CTIU设定产品规格并监控整机运行状态。

Unidrive变频器的伺服技术在某铝带板材飞剪中的性能参数测试如下：最高机列速度：150m/min、剪切长度：5000mm、剪切误差：小于±0.3mm。

再生发电应用

一般而言，负载的能量可以分为动能和势能两种。动能(由负载的速度和重量确定其大小)随着物体的运动而累积，当动能减为零时，该事物就处在停止状态。机械抱闸装置的方法是用制动装置把物体动能转换为摩擦和能消耗掉。对于变频器，如果输出频率降低，电机转速将跟随频率同样降低，这时会产生制动过程，由制动产生的功率将返回到变频器侧。因此，在用于提升类负载时，如负载下降，能量(势能)也要返回到变频器(或电源)侧，这种现象被称作“再生发电”。

由于普通变频器的二极管不控整流器能量传输不可逆，产生的再生电能传输到直流侧滤波电容上，产生泵升电压;而以GTR、IGBT为代表的全控型器件耐压较低，过高的泵升电压有可能损坏开关器件、电解电容，甚至会破坏电机的绝缘，从而威胁系统安全工作，这就限制了传统变频器的应用范围。因此，必须将这些功率消耗掉，如可以用电阻发热消耗。但是这种方法既不经济，也不适应于类似酒精等易燃易爆场所。

从原理上来讲，如果整流电路中采用自关断器件进行PWM控制，就可使电网侧的输入电流接近正弦波并且功率因数达到1，从而可以彻底解决对电网的污染问题，同时可以实现能量双向流动，方便电机四象限运行。Unidrive变频器的控制特性刚好可以满足这种要求，如下图13所示，一台Unidrive变频器作为整流和再生回馈用(Regenerating Unidrive)，另外一台Unidrive变频器作为逆变用(Motoring Unidrive)，中间的直流部分(DC BUS)互连。

Unidrive变频器的双PWM控制技术打破了过去变频器的传统结构，采用PWM整流器和PWM逆变器提高了系统功率因数，并且实现了电机的四象限运行，这给变频器技术增添了新的生机，形成了高质量能量回馈技术的最新发展动态。

图所示为双PWM控制技术的Unidrive变频器在行车上的工作原理:①当电机处于上升电动状态时，能量由交流电网经Regenerating Unidrive，接着进行中间滤波电容充电，然后在Motoring Unidrive的PWM控制下将能量传送到电机;②当电机处于减速运行状态或下降发电时，由于负载惯性作用进入发电状态，其再生能量经Motoring Unidrive逆变器中开关元件和续流二极管向中间滤波电容充电，使中间直流电压升高，此时整流器中开关元件在Regenerating Unidrive的PWM控制下将能量馈入到交流电网，完成能量的双向流动。

Unidrive变频器的PWM闭环控制能保证电网电流与电压处于同频同相位，提高了系统的功率因数，消除了网侧谐波污染。对于包括行车在内的各种调速场合，Unidrive变频器将使电机很快达到速度要求，动态响应时间短。