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变频器在调速节能及提高生产工艺方面的优势介绍

作者:时间:2012-10-29来源:网络收藏

过载试验可按负载可能出现的过载情况及持续时间进行试验,观察拖动系统能否继续工作。

调整完后,正式负载运行,一般应观察两小时以上,保证可靠工作。

以上这些是调试的最基本的步骤。在调试过程中,还可能遇到各种各样的情况。如变频器的干扰和抗干扰,功率因数的补偿,闭环的运行等,都要通过具体的实践来逐步掌握。

4.2.3 闭环运行

这里再谈谈闭环运行。它是变频器的最主要的一个功能。许多场合只有通过闭环运行才能体现出自动控制的优点。

(1)闭环系统的原理

闭环运行就是选取拖动系统的某一个物理量(如温度、压力、张力、液位等),在某一点(该点对整个系统的运行应具有关键作用或带有普遍性)用相应的传感器或变送器(如热电偶、远传式压力表、温度变送器、压力变送器、张力传感器等)检测后送到pid调节仪上,与系统的期望值(可在pid上设定)进行比例、积分、微分的运算处理,然后送到变频器的频率输入端子,来调节变频器的频率,进而调节电机的转速,使整个拖动系统处于自动调节、稳定运行的状态。

系统的检测值称为反馈信号,期望值称为给定信号,或目标信号,系统的调节过程就是这两个信号反复地比较、运算,使其尽量接近的过程。这里以恒压供水为例一下。如下图13所示。

图中水泵电机由变频器vvvf供电。sp是压力传感器,检测管道上的压力,也可以用压力变送器,远传式压力表等,由变频器供给其电源+24v或+5v。它检测到管道压力后变换成4—20ma电流或0—5v的电压信号反送给变频器。

将变频器设定为pid有效后,变频器有两个模拟信号输入端子:

目标信号输入端。即给定端vrf。是一个与压力的控制目标相对应的值。有变频器上的电位器进行设定。也可以由键盘直接给定。当采用专用的pid控制仪时,由专用的sv设定窗口设定。它除了和所要求的压力的控制目标有关外,还与压力变送器sp的量程有关,设定时要与相关的量程相当。

反馈信号输入端。即辅助给定端vpf。它接受从压力传感器sp反馈回来的信号。

(2)控制的过程

设:xt为目标信号,其大小与所要求的管道压力相对应。xf为压力变送器的反馈信号。则变频器输出频率fx的大小有合成信号(xt—xf)决定。

如管道压力p超过了目标值,则xf》xt→(xt—xf)《0→变频器的输出频率fx↓→电动机转速nx↓→管道压力p↓→直至与所要求的目标压力相符(xt≈xf)为止。

反之,如管道压力p低于目标值,则xf《xt→(xt—xf)》0→变频器的输出频率fx↑→电动机转速nx↑→管道压力p↑→直至与所要求的目标压力相符(xt≈xf)为止。

上述过程存在着一个矛盾:一,我们要求管道的实际压力(其大小与xf成正比)应无限接近于目标压力(其大小与xt成正比),就是说,要求(xt—xf)→0;另一,变频器的输出频率fx又是由xt和xf相减的结果来决定的,可以想象,如果把(xt—xf)直接作为给定信号xg的话,系统将是无法工作的。

如何解决上述问题,这就引出了pid的用法。

(1)比例(p)环节解决上述问题的方法是:将(xt—xf)进行放大后再作为频率给定信号,即:

xg=kp(xt-xf)

式中kp——比例增益(即放大倍数)。

上述关系如14图所示。由于xg是(xt--xf)成比例地放大的结果,故称此环节为比例环节。显然,kp越大,则:

(xt-xf)=xg/kp

越小,xf越接近于xt。这里,xf只能是无限接近于xt,却不能等于xt。就是说,xf和xt之间总会有一个差值,通常称为静差,用ε表示,静差值应该越小越好。

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