變頻器PID控制是一種用于調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速、流量、壓力等物理量精確控制的技術(shù)。以下是其原理、參數(shù)及應(yīng)用方面的詳細(xì)介紹:基本原理PID控制器:PID是比例(Proportional)、積分(Integral)、微分(Derivative)三個(gè)英文單詞的縮寫。PID控制器通過對(duì)給定值(目標(biāo)值)與實(shí)際反饋值之間的誤差進(jìn)行計(jì)算,輸出一個(gè)控制信號(hào)給變頻器,以調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率,使被控對(duì)象的實(shí)際值接近給定值。比例環(huán)節(jié):比例系數(shù)Kp決定了控制器對(duì)誤差的快速響應(yīng)能力。它根據(jù)當(dāng)前誤差的大小成比例地調(diào)整輸出,誤差越大,輸出變化越大,能快速減小誤差,但可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)超調(diào)。積分環(huán)節(jié):積分系數(shù)Ki用于消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。它對(duì)誤差進(jìn)行積分,隨著時(shí)間的積累,積分項(xiàng)會(huì)逐漸增大,即使誤差很小,積分作用也會(huì)不斷調(diào)整輸出,直到誤差為零。但積分作用過強(qiáng)可能會(huì)使系統(tǒng)響應(yīng)變慢,甚至引起振蕩。微分環(huán)節(jié):微分系數(shù)Kd能根據(jù)誤差的變化率來預(yù)測(cè)誤差的變化趨勢(shì),提前對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,有助于減小超調(diào)量,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性。但微分環(huán)節(jié)對(duì)噪聲敏感,可能會(huì)放大系統(tǒng)中的干擾信號(hào)。它通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約,特別適用于工業(yè)電機(jī)的調(diào)速。上海英威騰CHF100A變頻器尺寸
變頻器分輕型和重型。輕型變頻器一般適用于家電、機(jī)械加工設(shè)備、小型機(jī)器人等領(lǐng)域,重型變頻器一般適用于工廠、礦山、鋼鐵廠、發(fā)電廠等較大機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)中。變頻器選型的重載和輕載的區(qū)別如下:啟動(dòng)時(shí)間不同:重載設(shè)備負(fù)載慣性大,需要較長的儲(chǔ)能平衡時(shí)間,即啟動(dòng)時(shí)間較長;輕載設(shè)備慣性小,需要較短的儲(chǔ)能平衡時(shí)間,即啟動(dòng)時(shí)間較短1。工作電流不同:重載和輕載是指負(fù)載性質(zhì)的,如果負(fù)載是重載,那變頻器的額定工作電流要放大,意思是變頻器容量要加大;輕載就按變頻器的標(biāo)稱功率來對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)。英威騰CHF100變頻器速度控制變頻器可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的自動(dòng)控制,并提高設(shè)備的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
變頻器一般是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。通過改變電機(jī)工作電源頻率的方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行。變頻器主要由:整流(交流變直流)濾波(整流后的電路由于有不穩(wěn)定的脈動(dòng)電壓,一般采用電感與電容組成吸收電路保持電壓的穩(wěn)定性)逆變(直流變交流)控制電路:主要負(fù)責(zé)監(jiān)督的轉(zhuǎn)速,電壓,電流等信號(hào),進(jìn)行信號(hào)的反饋比較,從而控制逆變的輸出與頻率及實(shí)現(xiàn)設(shè)備的保護(hù)作用。制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。
選擇合適的變頻器的方法:結(jié)合項(xiàng)目的整體框架,從工藝特點(diǎn)和電氣控制入手,負(fù)載類型、使用環(huán)境、通訊構(gòu)架和接口類型都必須考慮,比如是串口、DP還是PN通訊接口1。根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器,如負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載可選擇西門子G120變頻器,如負(fù)載為風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載可選擇西門子G120XA變頻器1。選擇變頻器時(shí)應(yīng)以實(shí)際電機(jī)電流值作為變頻器選擇的依據(jù),電機(jī)的額定功率只能作為參考。另外應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有高次諧波,會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率都會(huì)變壞。變頻器若要長電纜運(yùn)行時(shí),此時(shí)應(yīng)該采取措施抑制長電纜對(duì)地耦合電容的影響,避免變頻器出力不夠,所以變頻器應(yīng)放大一檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。英威騰高壓變頻器具備高可靠性,能實(shí)時(shí)監(jiān)控功率單元工作情況,及時(shí)提供故障預(yù)判。
帶電容的單相電機(jī),是可以變頻調(diào)速的,但是帶電容的單相電機(jī)不能用變頻器。單相電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)會(huì)因?yàn)橹挥幸粋€(gè)相位而產(chǎn)生較大的起動(dòng)電流,接上電容可以起到降低起動(dòng)電流的作用,但也會(huì)導(dǎo)致單相電機(jī)在運(yùn)行時(shí)速度不穩(wěn)定,同時(shí)功率也有所下降。因此,對(duì)于需要穩(wěn)定運(yùn)行的單相電機(jī),通常會(huì)選擇使用變頻器。但是,單相電機(jī)接了電容之后,如果直接連接變頻器使用,由于電容具有阻抗和容抗的特性,其會(huì)對(duì)變頻器會(huì)產(chǎn)生較大的噪音干擾和電磁干擾,容易造成變頻器損壞。因此,并不推薦單相電機(jī)接了電容與變頻器一起使用。英威騰高壓變頻器通過光纖對(duì)功率柜中的功率單元進(jìn)行整流、逆變控制與檢測(cè)。英威騰GD350-13變頻器控制精度
變頻器PID控制主要應(yīng)用于過程控制和穩(wěn)速控制,如恒壓供水、恒溫控制等。上海英威騰CHF100A變頻器尺寸
優(yōu)化控制方式:根據(jù)應(yīng)用需求選擇合適的控制方式,如矢量控制或V/F控制。在對(duì)控制精度要求較高的場合,優(yōu)先采用矢量控制方式。改進(jìn)控制算法:采用先進(jìn)的控制算法,如直接轉(zhuǎn)矩控制等。對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化,如調(diào)整參數(shù)、設(shè)計(jì)濾波器等,以提高控制精度。精確測(cè)量電機(jī)參數(shù):在實(shí)際應(yīng)用中,需要準(zhǔn)確測(cè)量電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù),如電阻、電感、轉(zhuǎn)矩常數(shù)等。根據(jù)測(cè)量結(jié)果選擇合適的變頻器和控制方式。加強(qiáng)負(fù)載監(jiān)測(cè)與反饋:在負(fù)載波動(dòng)較大的場合,需要加強(qiáng)負(fù)載的監(jiān)測(cè)與反饋。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)負(fù)載的變化,及時(shí)調(diào)整變頻器的輸出,以提高控制精度。改善電源質(zhì)量:在電源質(zhì)量較差的場合,需要采取額外的濾波、穩(wěn)壓等措施。通過改善電源質(zhì)量,減少電源波動(dòng)和諧波對(duì)變頻器控制精度的影響。上海英威騰CHF100A變頻器尺寸