技应用G120实现VF控制模式的转矩控制与调节.docx

技】应用G120实现V/F控制模式的转矩控制与调节 引言当前新冠肺炎疫情严控阶段，每个人都需要响应国家的号召，阻止疫 情传播呆在家里不能上班所以有大把的时间，浏览技术论坛里的帖 子回顾和思考自己感兴趣的专业问题当我看到一个以前曾经参与 的问题讨论，是说用西门子的变频器，能不能自己搭PID闭环控 制，用于对感应电机的调速？于是产生了兴趣在这个帖子的讨论 中，基本没人建议其可行性都是劝说提问者利用西家传动提供的闭 环控制结构去完成设计需求现在重新看了一下G120提供的技术文 件认为这个问题，很值得研讨且本问题是具有其可行性和趣味性 的一个应用西家传动中通用变频器的转矩控制模式按照以往使用西家传动变频器的已有的惯性思维知识点，我们会想 到，若对感应电机进行转矩控制，只能是使用SLVC或者VC控制 模式，才有这样的转矩控制功能因为感应电机的矢量控制，就把交 流电机调速像直流电机调速那样，在控制系统里采用矢量坐标变换实 现的控制功能采用传统的V/F控制模式，不能进行转矩控制，它 是开环的频率给定，实现对感应电机的调速但是，我们在通过使用西门子的通用性变频器MM440系列和G120 系列过程中，发现西门子给出V/F控制有很多种不同的“宏”模 式。

比如，P1300 = 19,这个功能叫“独立电压控制"o它采用了两 个设定点通道，实施对感应电机V/F调速控制这两个通道，一个 是速度设定点（也就是感应电机频率设定点）；另外一个是电压设定 点（实际是感应电机决定电流的设定点）于是，控制感应电机转 矩，一个新的控制思路由此产生，在此加以交流探讨因为P1300 = 19,频率设定点和电压设定点两个通道，我们均可以自己搭建开闭环 调节器这就为V/F控制模式下，实现感应电机转矩提供了个性化 设计、应用的可能利用这个功能，我们不仅可以用西家传动的通用型变频器实现对交流 感应电机调速控制，还能实现其他的负载设备应用比如说，定制的 电源；能耗制动；恒温加热等等用P1300 = 19模式做外闭环控制，实现对交流感应电机转速闭环控 制与转矩闭环控制我曾经在几年以前写过一篇文章那是，提出自 己的方案，仅仅是纸上谈兵的设想现在通过针对接近开关码盘的转 速信号输入G120,以及利用G120内置的自由功能块实现转矩闭环 控制的应用，我都已经在实际中尝试过了并积累了使用经验因此 对这种自己设计的闭环应用很有自信注：本文所述的条件都是基于对交流感应电机稳态运行的调速控制。

不涉及瞬态运行因为，G120内置自由功能块的模拟量块，时基最 短也要128mso做瞬态控制就显得时间太长了根本不够用可行性的方案设计闭环的P1300= 19应用方案设计，可由下面的几张功能框图概览来表 示为了方便概览，借用MM44的功能图来说明因为G12的对 应功能图里，没有嵌入PIDX艺调节器的微调形式所以，拿 MM440的设定值通道功能图概览来表示，是一样的8心伊格X3123~ | ~67 厂85CC0 Overvi&w.vsd功俺柜在-sen .C5.08.2C02 V2.CMICROMASTER 440当激活：P2200— 1; P2251— 1, 即可将内置P ID匚艺调节器接入 设定值通道图1-G120的设定值输入概览如果激活内置PIDX艺调节器，即可 构成V/F的转速闭环控制微调补偿转速设定作为工艺调节器的设定 值，同时加在P1070上；转速的实际值，可以是安装在电机旋转轴上 的接近开关的码盘信号通过端子输入，获取r586参数，连接到工 艺调节器的反馈输入端见下图示图2-r586可以去连接工艺调节器反馈信号输入端即可构成速度控制 的闭环VWM来RFCP1D部:调值号—|ni!9 >敬位控制由能于国Vcmnx富JJ补版CO：买源的恢臼兵上T林4 >5圈W出m>5 昔步用屈pg 椅提再走动g投机号的龊U^―jfOX7 > I8瓷心咐可电抢万燃出屯血AJpgpmmo

图中A点作为决定感应电机运行转 矩的电压信号设定端扭矩设定值输入SU8 08pa>1!3{2^扭矩实际值输入IntofirBng ^orH-irr Y(h) - Y(n-1) ■ (T wm^o /Tlj，X{n|闭环转矩调节器输出 去楚接图理的A点，图4.利用G120内部提供的自由功能块，自己搭闭环转矩控制调节 器结束语综上所述就目前G120通用变频器所提供的功能，完全可以用传动 控制器本身，设计和制作一个个性化的闭环控制系统无需外部的控 制器支持即可实现针对感应电机稳态运行中，完美的V/F转速和 转矩开闭环控制没有任何压力，分分钟搞定个人应用总结，欢迎交流。