您的位置:控制工程论坛网论坛 » 变频器 » 所谓“矢量控制变频调速”是一场骗局!

  • 刘志斌

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    刘志斌   发表于 2008/11/9 21:26:05

    xqwdsp  回复时间:2008-11-4 1:24:22


    我这里有个最简单和直接的方法,大家可以试验一下:让电机运行在3HZ左右,用手拿着一块布,先是慢慢的握住电机的主轴,加力握住,如果是矢量变频器,她会不断的调节增加力矩,直到你的手握不住为止,如果是V/F的,握住了他就停止转动,不会继续加力转起来,注意注意,大家注意这个试验一定要用小的电机,不然会弄伤手的,这是个经验性的简单测定方法。当然如果有电流表也可以看到矢量变频器电流在不断的增大,VF的电流堵转后电流不是在继续增大(普通电流表在这么低的频率下是测不准的)。

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    引用 刘志斌 2008/11/9 21:26:05 发表于302楼的内容

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    刘志斌   发表于 2008/11/9 21:27:14

    刘志斌  回复时间:2008-11-4 9:32:52


    让电机运行在3HZ左右,用手拿着一块布,先是慢慢的握住电机的主轴,加力握住,如果是矢量变频器,她会不断的调节增加力矩,直到你的手握不住为止


    1、这是所有变频电机都能做到的;


    2、在工频运行时,先让电机空载运行,然后加载,由轻载、满载、重载她会不断的调节增加力矩,直到超过最大力矩而堵转;

    刘志斌  回复时间:2008-11-4 9:39:28

    如果是V/F的,握住了他就停止转动,不会继续加力转起来

    1
    、是V/F的,也一样,先让电机空载运行,然后加载,由轻载、满载、重载她会不断的调节增加力矩,直到超过最大力矩而堵转;


    2、只是V/F的在低频时最大力矩要小得多,矢量控制的最大力矩大得多;

    3、如果是频率工作在20HZ以上,矢量变频器就和V/F变频器就没有多大差别了,到了3040HZ以上,就一样了;
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    引用 刘志斌 2008/11/9 21:27:14 发表于303楼的内容

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    刘志斌   发表于 2008/11/9 21:30:09

    刘志斌 回复时间:2008-11-4 9:51:05

    知道什么原因吗?

    1
    、变频器对异步电机调速,如果电压U不变,当频率由50HZ不断下降,时,电机的磁场会跟着增大,饱和,发热而无法工作;


    2、这样人们就找原因,有电势平衡方程式知道:


    U=E+IoR


    E=4.44fNΦ


    U-IoR=4.44fNΦ


    (U-IoR)/f=4.44NΦ=定值


    只要保证(U-IoR)/f的比值是个定值,磁场Φ就恒定,电机变频运行就不会发热,就能正常工作;


    3、这时候就设定(U-IoR)/f的比值,因为电压U380v时,IoR很小,就忽略IoR(U-IoR)/f≈U/f=定值=380/50=7.6


    4、设定U/f=定值=380/50=7.6,就是说变频器对异步电机调速,当频率由50HZ不断下降时,电压U也跟着成正比的下降,磁场不会出现增大饱和的问题了,可以正常工作了;


    5、但是,用这个U/f=定值控制模式的变频器对异步电机调速时,发现低频时,电机力矩小;


    6、人们就研究,问题出在哪儿了???


    7、结果人们很快找到了原因,原来是用这个U/f=定值控制模式的变频器对异步电机调速时,随着频率f的下降,磁场Φ也在下降,不是恒定不变;


    8、结果人们很快找到了原因,是因为忽略了“IoR”U/f=定值时频率f为零电压U也为零,可是这个时候,(U-IoR)/f=IoR/f的比值很大;

    9、这时候人们对U/f=定值在低频时,提高U/f的比值,使电压提高了,磁场增强了,转矩提升了;
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    引用 刘志斌 2008/11/9 21:30:09 发表于304楼的内容

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    刘志斌   发表于 2008/11/9 21:31:11

    10、但是,人们对此并不满意,因为磁场还是不稳定,不恒定,怎么做磁场就稳定了呢?


    11、当然是(U-IoR)/f=定值控制模式磁场Φ才能恒定,那么IoR是多少呢?人们一时还没有找到可操作的方法;


    12、再看看空载电势平衡方程式:


    U=E+IoR


    E=4.44fNΦ


    E=2πfL×Io


    U-IoR=4.44fNΦ =2πfL×Io


    (U-IoR)/f=4.44NΦ=2πfL×Io =定值


    这时恍然大悟,(U-IoR)/f=定值,就是磁场Φ恒定,就是励磁电流恒定,空载电流Io 不就是励磁电流吗?!

    13、这样只要我们变频对异步电机空载运行,通过调节电压U,给定50HZ时电机空载电流Io,在频率下降时闭环控制空载电流Io不变,就实现磁场恒定;
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    引用 刘志斌 2008/11/9 21:31:11 发表于305楼的内容

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    刘志斌   发表于 2008/11/9 21:32:52

    14、也就是通过上述空载运行我们找到了函数U/f=U/ff),就是我们知道了频率f多大时电压U应该是多少,就保证电机磁场稳定;


    15、这种励磁电流Io定值控制模式,也就是(U-IoR)/f=定值控制模式,也就是磁场恒定控制模式,不同于U/F=定值控制模式的区别;


    16、所以你的变频器是矢量变频器,你可以让电机空载运行,测量空载电流Io,在频率变化时,空载电流Io不变、恒定!

    17、所以你的变频器是矢量变频器,你可以让电机空载运行,测量、计算U/f比值,应该是一个随频率f下降U/f比值不断连续增大的一个过程!
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    引用 刘志斌 2008/11/9 21:32:52 发表于306楼的内容

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    刘志斌   发表于 2008/11/9 21:34:09

    18、为什么叫她矢量变频器呢?


    19、因为这种变频器对异步电机调速时,励磁电流Io是已知的、恒定的,电机的定子电流Is也是已知的,那么有功转矩电流Ip就可以算出来:


    Ip=√(Is^2-Io^2)


    20、而有功电流Ip与转子转差n成正比,所以根据有功电流Ip就可以计算出转差n


    n/√Is^2-Io^2 =ne/√(Ie^2-Io^2 )


    n=ne/√(Ie^2-Io^2 )×√Is^2-Io^2


    21、通过变频器内设电流传感器检测定子电流Is,就可知道转子转速n2


    n2=60f/P-n


    22、有了内设电流传感器检测转子转速的手段,就能实现无外部速度传感器的速度闭环控制;

    23、这样这种励磁电流Io定值控制模式,也就是(U-IoR)/f=定值控制模式,也就是磁场恒定控制模式,不同于U/F=定值控制模式的变频器,由于有了低频转矩大的特性,又能实现无传感器的速度闭环控制的特点,而倍受欢迎!
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    引用 刘志斌 2008/11/9 21:34:09 发表于307楼的内容

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    刘志斌   发表于 2008/11/9 21:34:56

    24、这个变频器叫个什么名好呢?因为用了励磁电流Io、定子电流Is与有功转矩电流Ip的矢量运算关系,大家就叫她矢量变频器!!!


    25、那么大家用变频器都用矢量变频器好吗???


    26、不一定,如果你的调速系统根本就不进入低频区,运行频率都在2030HZ以上,用V/F定值控制式变频器,是一样的,多省钱!


    27、如果你的调速系统根本就用不着速度闭环控制那样的机械硬特性,就用一般的V/F控制式的变频器,其机械特应也是硬特性的,那么用矢量变频器多费钱!


    28、用适合自己需要的变频器那才是好的变频器!


    29、如果你为了节电用变频器,你肯定错了,因为他是调速器,不是节电器,节能就用皮带轮调速!!!

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    引用 刘志斌 2008/11/9 21:34:56 发表于308楼的内容

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    刘志斌   发表于 2008/11/9 21:35:43

    刘志斌 1077 回复时间:2008-11-4 23:40:00


    关于励磁电流的问题:

    1
    、变压器工作时的铁心磁通是恒定的,励磁电流是恒定的,原因是频率f、电压U不变;


    2、那么变压器的励磁电流是多大,能测量出吗?可以,空载电流Io认为是变压器的空载电流;


    3、那么变压器负载运行时,励磁电流不变吗?不变,是恒定的,磁场也是恒定的,因为原、副边的磁势平衡;

    4、如果负载的功率因数低,无功电流大,是不是变压器的励磁电流会变化?不会,无功电流不是产生铁心磁通的励磁电流,感性电流与励磁电流方向相反,有去磁作用;
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    引用 刘志斌 2008/11/9 21:35:43 发表于309楼的内容

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    刘志斌   发表于 2008/11/9 21:36:28

    关于励磁电流的问题:


    1、直流电机在工作时,一般是磁场恒定的,励磁电流是恒定的,不论负载大小,变化的是转矩电枢电流;


    2、异步电机在工频50HZ电压380v运行时,励磁电流不变,磁场恒定,与负载运行无关;


    3、只要频率f、电压U不变,就认为铁心磁通恒定,励磁电流恒规定;


    4、异步电机的励磁电流是多大呢?空载电流就认为是励磁电流

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    引用 刘志斌 2008/11/9 21:36:28 发表于310楼的内容

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    刘志斌   发表于 2008/11/9 21:37:05

    关于励磁电流的问题:

    1
    、异步电机变频调速是依据公式n=60f/P


    2、如果变频器只改变频率f,异步电机的转速可以调,但电机铁心,绕组发热不能正常工作;


    3、原因是频率f下降时,铁心磁通增大饱和的原因;


    4、所以变频调速遇到了困难??!!

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    引用 刘志斌 2008/11/9 21:37:05 发表于311楼的内容