高性能V/f控制在中壓變頻器中的實現(xiàn)

如果在直流側(cè)大電容的作用下Ed恒定，那么電流Id將與Tf1成正比，隨著負(fù)載的加重，轉(zhuǎn)矩增加，總可以通過適當(dāng)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現(xiàn)，還要適當(dāng)調(diào)節(jié)輸出電壓，為此設(shè)計了一種特殊的PI調(diào)節(jié)器，用于限制最大電流，實現(xiàn)挖土機(jī)特性。

最大電流限制調(diào)節(jié)的部分結(jié)構(gòu)框圖見圖5，最大電流限制PI 調(diào)節(jié)器，以允許的最大電流(由參數(shù)P106設(shè)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(biāo)么值)為反饋量，輸出兩個相同的調(diào)節(jié)量駐f(頻率調(diào)節(jié)量，由變量KK0118給出)和駐u(電壓調(diào)節(jié)量，由變量KK0119給出)，駐u 起輔助作用，用比例系數(shù)P121來調(diào)節(jié)。需要說明的是，雖然這里的電流反饋值是有效值，但它是通過A、C兩相電流瞬時值實時計算的(電流矢量幅值)，因此，

可以滿足電流調(diào)節(jié)的動態(tài)要求;PI 調(diào)節(jié)器是針對限制最大電流的，電流只能從大(超過最大允許值)向小調(diào)，而不能從小向大調(diào)，因此，調(diào)節(jié)器輸出必須限

幅(小于零)。根據(jù)變頻器電流限制的需要，本文設(shè)計的PI調(diào)節(jié)器與普通PI調(diào)節(jié)器有兩點不同，即有兩個輸出調(diào)節(jié)量和輸出限幅。

為了方便，設(shè)計的數(shù)字PI 調(diào)節(jié)器采用了增量式算法，以限制起動電流實驗來驗證最大電流限制調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)效果。

實驗中電壓調(diào)節(jié)量的輸出KK0119 的比例系數(shù)P121=1.0，各個參數(shù)意義羅列如下：

P100為PI調(diào)節(jié)器的積分增益;

P113為PI調(diào)節(jié)器的比例增益;

P106為允許的最大電流有效值(標(biāo)么值);

P107為選擇最大電流模擬量連接子;

KK0102為反饋的實際電流有效值(標(biāo)么值，數(shù)字濾波之前);

KK0103為反饋的實際電流有效值(標(biāo)么值，數(shù)字濾波之后);

P101為實際電流有效值濾波時間常數(shù);

KK0118為頻率調(diào)節(jié)輸出量。

圖6給出了限制起動電流的實驗波形圖，其中圖6(a)和圖6(b)的實驗參數(shù)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)的實驗參數(shù)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，使得控制量輸出滯后，雖然調(diào)節(jié)器實現(xiàn)了對濾波后電流KK0103的較好控制[如圖6(a)]，但是此時對實際的電流值KK0102 的控制并不好[如圖6(b)]，電流動態(tài)峰值達(dá)到了7 A左右，而實際的允許最大電流值為1.3 A，達(dá)不到無“跳閘”的目的;為了實現(xiàn)限制動態(tài)電流的目的，圖6(c)增大了比例增益，并用無延時的KK0102為反饋，這時動態(tài)電流最大值被限制在2 A 左右，對比圖6(b)可以發(fā)現(xiàn)，圖6(c)較好地實現(xiàn)了限流的目的。更為恰當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)參數(shù)，可以使調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)效果更好。

5 結(jié)語

綜上所述，只要調(diào)節(jié)好定子電阻(IR降)補(bǔ)償、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償器和最大電流限制控制器的參數(shù)，會使調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)效果較好;同時由于用于電流限幅的給定值P106，是為了限制過載設(shè)置的，它的值要比“跳閘”的過流值小，因此本文設(shè)計的調(diào)節(jié)器可以起到限制最大電流的作用，以實現(xiàn)挖土機(jī)特性。