高手也懵逼,為什么200千瓦以上電機要用矢量控制而不是V/f?

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熟悉西門子6SE70系列變頻器的小伙伴對《矢量大全》這本大部頭說明書一定不會陌生。不知道有沒有注意到,在調試流程中選擇P100參數時,有這樣一句話,“注意:如果電機額定功率超過200kW,應選用矢量控制方式之一(P100>2)”

這到底是什么意思,為什么200KW以上功率的電動機一定要選擇矢量控制方式。

 
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首先我們需要對V/f控制有一個基本的了解!
V/f 控制就是保證輸出電壓跟頻率成正比的控制,這樣可以使電機的磁通 Φm 保持一定,避免弱磁和磁飽和現象的產生,多用于風機、泵類節能型變頻器。
根據公式:感應電動勢E1=4.44f1NskNsΦm可知,對感應電動勢E1 和頻率f1 進行控制,保證E1/f1恒定,便可達到控制磁通Φm 的目的。
但是
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電機繞組中的感應電動勢是難以直接控制的!
當電動勢值較高時,可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降,而認定相電壓Us約等于E1
但是,在低頻時Us E1 都較小,定子繞組的漏磁阻抗壓降不能忽略,該壓降隨著電機速度的降低而相對增加,這就導致由于勵磁不足,而使電機不能獲得足夠的旋轉力。為了補償這個不足,變頻器中需要通過提高電壓,來補償電機速度降低而引起的電壓降。變頻器的這個功能叫做“轉矩提升”。轉矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓,電機轉矩并不能隨著電流相應的提高,導致低頻時啟動困難甚至無法正常工作。
改善電機低速輸出轉矩不足的技術,就是“矢量控制”!

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矢量控制技術把電機電流分為兩個分量:勵磁電流和轉矩電流。變頻器根據這兩個分量確定產生轉矩的電流分量和其它電流分量(如勵磁分量)的值。通過對電機端的電壓降的響應,進行優化補償,在不增加電流的情況下,允許電機產出大的轉矩,改善電機低速時的調速性能。 特別是大電機大負載轉矩起動時,V/F控制很難調出合適的參數,而矢量控制能很好的適應。
這就是200KW以上大電機采用矢量控制方式的原因,你get到了嗎?
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