每种变频器都有一些通用的软件功能和自己的特殊软件功能。通用软件功能包括一些常见的功能,如加减速功能、直流制动功能、转矩提升功能、转速跟踪功能、瞬停再启动功能等等。专用软件功能更多的是适合于不同应用场合的专用功能。在变频器设计完成之后,对这些软件的功能进行评价称为软件的功能评价。这些试验的目的在于检验软件设计的正确性,以便更好地改正软件中的一些参数。这些试验的项目、条件、方法由于各个厂家生产变频器的不同而不同。其中矢量控制是现在大多数高性能变频器中都带有的一种功能,是区分变频器优劣的一项重要指标。现在主要讲述一下这种功能的评价方案。
从控制策略本身来讲,矢量控制的控制特性主要为电流控制、转矩控制、速度控制和磁链控制。因此作为矢量控制变频器的技术指标为速度控制范围、速度控制精度、转矩控制的响应速度以及转矩控制的精度。下图给出了矢量控制性能评价的几个典型试验波形。
(a)速度静特性 (b)急加减速试验
(c)负载急变特性 (d)转矩控制特性
图7 矢量控制性能评价的典型试验波形
图(a)为速度静特性测量试验的波形。速度静特性主要是确定速度控制范围、速度控制的精度。可以从测量的波形看出低速段电流的控制效果。
图(b)为急加减速试验波形。该试验的主要目的是确认一定的参数下,速度响应的快速性、加减速时间内的输出转矩控制性能及速度响应的超调量。
图(c)为负载急变特性试验波形。该试验实际上是系统受到扰动作用(外加负载)时,速度恢复到原来平衡状态的动态响应过程。主要的评价指标为:速度的变动量、速度回复时间以及电流的控制性能。
图(d)为转矩的控制性能测试波形。变频器具有转矩限制功能和转矩控制功能之分。转矩限制功能是矢量控制中速度控制时,将变频器的输出转矩限制在一定范围内。而转矩控制则是指变频器的给定信号并不是控制变频器的输出频率,而是控制电动机产生转矩的大小。转矩控制的性能有转矩控制静特性和动态特性之分。该图是动特性测试的波形,主要考查转矩的响应速度和精度,尤其要注意低速度、低转矩给定时的运行情况。
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