高性能V/f控制在中压变频器中的实现

如果在直流侧大电容的作用下Ed恒定，那么电流Id将与Tf1成正比，随着负载的加重，转矩增加，总可以通过适当降低f1使Id限制在特定的水平下。为保证电流限制功能的实现，还要适当调节输出电压，为此设计了一种特殊的PI调节器，用于限制最大电流，实现挖土机特性。

最大电流限制调节的部分结构框图见图5，最大电流限制PI 调节器，以允许的最大电流(由参数P106设置)为给定值，以“定子电流3/2变换及分解”模块输出的电流有效值(标么值)为反馈量，输出两个相同的调节量驻f(频率调节量，由变量KK0118给出)和驻u(电压调节量，由变量KK0119给出)，驻u 起辅助作用，用比例系数P121来调节。需要说明的是，虽然这里的电流反馈值是有效值，但它是通过A、C两相电流瞬时值实时计算的(电流矢量幅值)，因此，

可以满足电流调节的动态要求;PI 调节器是针对限制最大电流的，电流只能从大(超过最大允许值)向小调，而不能从小向大调，因此，调节器输出必须限

幅(小于零)。根据变频器电流限制的需要，本文设计的PI调节器与普通PI调节器有两点不同，即有两个输出调节量和输出限幅。

为了方便，设计的数字PI 调节器采用了增量式算法，以限制起动电流实验来验证最大电流限制调节器的调节效果。

实验中电压调节量的输出KK0119 的比例系数P121=1.0，各个参数意义罗列如下：

P100为PI调节器的积分增益;

P113为PI调节器的比例增益;

P106为允许的最大电流有效值(标么值);

P107为选择最大电流模拟量连接子;

KK0102为反馈的实际电流有效值(标么值，数字滤波之前);

KK0103为反馈的实际电流有效值(标么值，数字滤波之后);

P101为实际电流有效值滤波时间常数;

KK0118为频率调节输出量。

图6给出了限制起动电流的实验波形图，其中图6(a)和图6(b)的实验参数是：P100=50 ms，P113=0.05，P106=13%，P101=1000ms，控制反馈量KK0103，图6(a)给出的是KK0118(1 波)和KK0103(2 波)的波形，图6(b)给出的是KK0118(9波)和KK0102(10波)的波形;图6(c)的实验参数是：P100=50ms，P113=0.10，P106=13%，控制反馈量KK0102，图6(c)给出的是KK0118(7波)和KK0102(8波)的波形。

从图6(a)和(b)可以看出，以滤波之后的电流有效值作为反馈，由于反馈信号的延时，使得控制量输出滞后，虽然调节器实现了对滤波后电流KK0103的较好控制[如图6(a)]，但是此时对实际的电流值KK0102 的控制并不好[如图6(b)]，电流动态峰值达到了7 A左右，而实际的允许最大电流值为1.3 A，达不到无“跳闸”的目的;为了实现限制动态电流的目的，图6(c)增大了比例增益，并用无延时的KK0102为反馈，这时动态电流最大值被限制在2 A 左右，对比图6(b)可以发现，图6(c)较好地实现了限流的目的。更为恰当地调节参数，可以使调节器的调节效果更好。

5 结语

综上所述，只要调节好定子电阻(IR降)补偿、转差补偿器和最大电流限制控制器的参数，会使调节器的调节效果较好;同时由于用于电流限幅的给定值P106，是为了限制过载设置的，它的值要比“跳闸”的过流值小，因此本文设计的调节器可以起到限制最大电流的作用，以实现挖土机特性。