高性能V/f控制在中壓變頻器中的實(shí)現

如果在直流側大電容的作用下Ed恒定，那么電流Id將與Tf1成正比，隨著(zhù)負載的加重，轉矩增加，總可以通過(guò)適當降低f1使Id限制在特定的水平下。為保證電流限制功能的實(shí)現，還要適當調節輸出電壓，為此設計了一種特殊的PI調節器，用于限制最大電流，實(shí)現挖土機特性。

最大電流限制調節的部分結構框圖見(jiàn)圖5，最大電流限制PI 調節器，以允許的最大電流(由參數P106設置)為給定值，以“定子電流3/2變換及分解”模塊輸出的電流有效值(標么值)為反饋量，輸出兩個(gè)相同的調節量駐f(頻率調節量，由變量KK0118給出)和駐u(電壓調節量，由變量KK0119給出)，駐u 起輔助作用，用比例系數P121來(lái)調節。需要說(shuō)明的是，雖然這里的電流反饋值是有效值，但它是通過(guò)A、C兩相電流瞬時(shí)值實(shí)時(shí)計算的(電流矢量幅值)，因此，

可以滿(mǎn)足電流調節的動(dòng)態(tài)要求;PI 調節器是針對限制最大電流的，電流只能從大(超過(guò)最大允許值)向小調，而不能從小向大調，因此，調節器輸出必須限

幅(小于零)。根據變頻器電流限制的需要，本文設計的PI調節器與普通PI調節器有兩點(diǎn)不同，即有兩個(gè)輸出調節量和輸出限幅。

為了方便，設計的數字PI 調節器采用了增量式算法，以限制起動(dòng)電流實(shí)驗來(lái)驗證最大電流限制調節器的調節效果。

實(shí)驗中電壓調節量的輸出KK0119 的比例系數P121=1.0，各個(gè)參數意義羅列如下：

P100為PI調節器的積分增益;

P113為PI調節器的比例增益;

P106為允許的最大電流有效值(標么值);

P107為選擇最大電流模擬量連接子;

KK0102為反饋的實(shí)際電流有效值(標么值，數字濾波之前);

KK0103為反饋的實(shí)際電流有效值(標么值，數字濾波之后);

P101為實(shí)際電流有效值濾波時(shí)間常數;

KK0118為頻率調節輸出量。

圖6給出了限制起動(dòng)電流的實(shí)驗波形圖，其中圖6(a)和圖6(b)的實(shí)驗參數是：P100=50 ms，P113=0.05，P106=13%，P101=1000ms，控制反饋量KK0103，圖6(a)給出的是KK0118(1 波)和KK0103(2 波)的波形，圖6(b)給出的是KK0118(9波)和KK0102(10波)的波形;圖6(c)的實(shí)驗參數是：P100=50ms，P113=0.10，P106=13%，控制反饋量KK0102，圖6(c)給出的是KK0118(7波)和KK0102(8波)的波形。

從圖6(a)和(b)可以看出，以濾波之后的電流有效值作為反饋，由于反饋信號的延時(shí)，使得控制量輸出滯后，雖然調節器實(shí)現了對濾波后電流KK0103的較好控制[如圖6(a)]，但是此時(shí)對實(shí)際的電流值KK0102 的控制并不好[如圖6(b)]，電流動(dòng)態(tài)峰值達到了7 A左右，而實(shí)際的允許最大電流值為1.3 A，達不到無(wú)“跳閘”的目的;為了實(shí)現限制動(dòng)態(tài)電流的目的，圖6(c)增大了比例增益，并用無(wú)延時(shí)的KK0102為反饋，這時(shí)動(dòng)態(tài)電流最大值被限制在2 A 左右，對比圖6(b)可以發(fā)現，圖6(c)較好地實(shí)現了限流的目的。更為恰當地調節參數，可以使調節器的調節效果更好。

5 結語(yǔ)

綜上所述，只要調節好定子電阻(IR降)補償、轉差補償器和最大電流限制控制器的參數，會(huì )使調節器的調節效果較好;同時(shí)由于用于電流限幅的給定值P106，是為了限制過(guò)載設置的，它的值要比“跳閘”的過(guò)流值小，因此本文設計的調節器可以起到限制最大電流的作用，以實(shí)現挖土機特性。