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公司主營(yíng)：西門子數(shù)控系統(tǒng),V20變頻器S7-200CN.S7-200smart.S7-300.S7-400.S7-1200.6ES5 ET200 人機(jī)界面,變頻器,DP總線,MM420 變頻器MM430 變頻器MM
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
詳細(xì)介紹
西門子6SL3120-1TE23-0AA3服務(wù)
V/f 控制（矢量控制） 6
異步電機(jī)簡(jiǎn)單的控制是根據(jù) V/f 特性曲線進(jìn)行控制。驅(qū)動(dòng)配置時(shí)，通過(guò)調(diào)試工具
STARTER 在“Closed-loop control structure"窗 V/f 控制（另見(jiàn) p1300） 。
在 V/f 控制中，允許的電機(jī)額定電流（p0305）和電機(jī)模塊額定電流（r0207）之比為 1:1
到 1:12。
異步電機(jī)的定子電壓根據(jù)定子成比例設(shè)置。在許多動(dòng)態(tài)特性要求較低的應(yīng)用中都可采用此功能，例如：
● 電泵
● 風(fēng)扇
● 傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)
V/f 控制的目標(biāo)是使電機(jī)內(nèi)的磁通量 Φ 保持恒定。磁通與勵(lì)磁電流 Iµ
成比例，或者與壓頻比（V/f）成比例。
Φ～ Iµ ～ V/f
異步電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩 M 與磁通量和電流的乘積（矢量積 Φ x I）成比例。M ～ Φ · I
為了在給定的電流下產(chǎn)生盡可能大的轉(zhuǎn)矩，電機(jī)必須在恒定且盡可能大的磁通量下工作。而為了保持磁通量 Φ 恒定，必須使電壓 v 和 f 成比例變化，以保持恒定的勵(lì)磁電流
Iµ。這些前提是 V/f 特性曲線控制的基礎(chǔ)。
圖 6-1 變頻器供電時(shí)異步電機(jī)的運(yùn)行范圍和特性曲線
在下表中列出了幾種不同的 V/f 特性曲線：
表格 6- 1 V/f 特性曲線(p1300)
參數(shù)值 | 含義 | 應(yīng)用/屬性 | |
0 | 線性特性曲線 | 應(yīng)用（沒(méi)有電壓） | |
1 | 帶 flux current control (FCC) 的線性特性曲線 | 靜態(tài)/動(dòng)態(tài)負(fù)載下對(duì)定子電阻電壓損耗進(jìn)行補(bǔ)償?shù)奶匦郧€(flux current control FCC)。 這尤其適用于較小的電機(jī)，因?yàn)樗亩ㄗ与娮柘鄬?duì)較大 | |
2 | 拋物線特性曲線 | 考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)矩變化（例如風(fēng)扇/泵 ）的特性曲線： · 平方矩特性曲線（f2特性曲線） · 節(jié)能，電壓較低，因此電流和損耗也較小。 | |
V/f 控制（矢量控制）
參數(shù)值 | 含義 | 應(yīng)用/屬性 | |
3 | 可編程的特性曲線 | 考慮到電機(jī)/機(jī)械轉(zhuǎn)矩變化（例如同步電機(jī)）的特性曲線 | |
4 | 線性特性曲線和 ECO | 特性曲線參見(jiàn)參數(shù) 0 和恒定工作點(diǎn)上的 Eco 。 · 在 ECO 中，一個(gè)恒定工作點(diǎn)上的效率經(jīng)過(guò)。僅在未跨接斜坡函數(shù)發(fā)生器的靜態(tài)運(yùn)行中生效。 · 必須轉(zhuǎn)差補(bǔ)償并設(shè)置轉(zhuǎn)差補(bǔ)償比例系數(shù)（p1335），以確保能對(duì)轉(zhuǎn) 差進(jìn)行*補(bǔ)償（通常為 100 %）。 | |
5 | 驅(qū)動(dòng) | 考慮到應(yīng)用（例如紡織工業(yè)應(yīng)用）的工藝特殊性的特性曲線： · 電流（電流控制器）只影響輸出電壓而不影響輸出，或 · 禁止轉(zhuǎn)差補(bǔ)償 | |
6 | 帶 flux current control(FCC)的精 確驅(qū)動(dòng) | 考慮到應(yīng)用（例如紡織工業(yè)應(yīng)用）的工藝特殊性的特性曲線： · 電流（電流控制器）只影響輸出電壓而不影響輸出，或 · 禁止轉(zhuǎn)差補(bǔ)償 此外還在靜態(tài)/動(dòng)態(tài)負(fù)載下對(duì)定子電阻電壓損耗進(jìn)行補(bǔ)償 (flux current control FCC)。較小的電機(jī)需要采用此功能，因?yàn)橄啾容^大的電機(jī)其定子電阻相對(duì) 較高。 | |
7 | 拋物線特性曲線和 ECO | 特性曲線參見(jiàn)參數(shù) 1 和恒定工作點(diǎn)上的 ECO 。 · 在 Eco 中，一個(gè)恒定工作點(diǎn)上的效率經(jīng)過(guò)。僅在未跨接斜坡函數(shù)發(fā)生器的靜態(tài)運(yùn)行中生效。 · 必須轉(zhuǎn)差補(bǔ)償并設(shè)置轉(zhuǎn)差補(bǔ)償比例系數(shù)（p1335），以確保能對(duì)轉(zhuǎn) 差進(jìn)行*補(bǔ)償（通常為 100 %）。 | |
19 | 電壓設(shè)定值 | 用戶可于使用 BICO 參數(shù) p1330 通過(guò)接口（例如：端子板 30 的模擬量輸入 AI0 –> p1330 = r4055[0]）設(shè)置電機(jī)模塊的輸出電壓。 | |
功能圖
· 6300 矢量控制 - V/f 控制，一覽
· 6301 矢量控制 - V/f 特性曲線和電壓
參數(shù)
· p1300[0...n] 開(kāi)環(huán)/閉環(huán)工作
· p1320[0...n] V/f 控制，可編程特性曲線 1
...
· p1327[0...n] V/f 控制，可編程特性曲線上第 4 點(diǎn)的電壓
· p1330[0...n] CI：V/f 控制，和電壓設(shè)定值無(wú)關(guān)
· p1331[0...n] 電壓
· p1333[0...n] V/f 控制，FCC 啟動(dòng)
· r1348 CO:V/f 控制 Eco 系數(shù)實(shí)際值
· p1350[0...n] V/f 控制軟啟動(dòng)
6.1 工藝應(yīng)用（Application）
6.1 工藝應(yīng)用（Application）
可用于如何計(jì)算開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制參數(shù)。其中的預(yù)設(shè)置已提供了一些適用于應(yīng)用的數(shù)值，使用方便。
您可以對(duì)于下工藝應(yīng)用進(jìn)行一些預(yù)設(shè)置：
p0500 的值 使用目的
· 0 驅(qū)動(dòng)(VECTOR)
· 1 泵和風(fēng)機(jī)
· 2 無(wú)編碼器閉環(huán)控制，直至 f = 0（被動(dòng)負(fù)載）
· 4 弱磁區(qū)域內(nèi)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
· 5 高起動(dòng)力矩
· 6 負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（例如：離心機(jī)）
所有受影響的參數(shù)和設(shè)置的數(shù)值請(qǐng)參考 SINAMICS S120/S150 參數(shù)手冊(cè)。計(jì)算
您可以按照以下來(lái)啟動(dòng)工藝相關(guān)參數(shù)的計(jì)算：
● 在退出快速調(diào)試時(shí)設(shè)置 p3900 > 0
● 在自動(dòng)計(jì)算電機(jī)/控制參數(shù)時(shí)，設(shè)置 p0340 = 1、3、5（p0500 = 6
時(shí)：p0340 = 1, 3, 4)
● 在計(jì)算工藝相關(guān)參數(shù)時(shí)，設(shè)置 p0578 = 1
6.2 電壓
根據(jù) V/f 特性曲線進(jìn)行的控制在輸出為 0 Hz 時(shí)會(huì)提供 0 V 的輸出電壓。電機(jī)在 0 V
時(shí)可能無(wú)法產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。“電壓"功能的使用有多種原因：
● 在 n = 0 rpm 的情況下進(jìn)行異步電機(jī)的勵(lì)磁，
● 在 n = 0 rpm 的情況下產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，例如用于保持負(fù)載，
● 產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩或制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，
● 對(duì)繞組和電源電纜中的歐姆損耗進(jìn)行補(bǔ)償。
電壓
可在以下 3 種電壓中進(jìn)行選擇：
● 使用 p1310 進(jìn)行電壓
● 使用 p1311，僅在加速時(shí)進(jìn)行電壓
● 使用 p1312，僅在啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行電壓
圖 6-2 電壓總和
6.2 電壓
說(shuō)明
電壓提升對(duì)所有 V/f 特性曲線(p1300)生效。
說(shuō)明
電壓過(guò)高會(huì)電機(jī)過(guò)熱
輸出電壓過(guò)多可能會(huì)電機(jī)繞組過(guò)熱，進(jìn)而跳閘。
電壓
V = p0305（電機(jī)額定電流）x p0395（當(dāng)前定子電阻）xp1310（持續(xù)電壓提升）
圖 6-3 電壓（示例：p1300 = 0 且 p1310 > 0）
加速時(shí)電壓
當(dāng)斜坡功能發(fā)生器反饋“加速生效"(r1199.0 = 1) 后，“加速時(shí)電壓"功能生效。
V加速 = p0305（電機(jī)額定電流）x p0395（當(dāng)前定子電阻）x
p1311（加速時(shí)的電壓）
圖 6-4 加速時(shí)電壓（示例：p1300 = 0 且 p1311 > 0）
功能圖（參見(jiàn) SINAMICS S120/S150 參數(shù)手冊(cè)）
· 6301 矢量控制 - V/f 特性曲線和電壓
重要參數(shù)一覽（參見(jiàn) SINAMICS S120/S150 參數(shù)手冊(cè)）
· p0304[0...n] 電機(jī)額定電壓
· p0305[0...n] 電機(jī)額定電流
· r0395[0...n] 當(dāng)前定子電阻
· p1300[0...n] 開(kāi)環(huán)/閉環(huán)工作
· p1310[0...n] 起動(dòng)電流（電壓）
· p1311[0...n] 加速時(shí)的起動(dòng)電流（電壓）
· p1312[0...n] 起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流（電壓）
· r1315 電壓總和
6.3 轉(zhuǎn)差補(bǔ)償
使用轉(zhuǎn)差補(bǔ)償可使異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值 n設(shè)定 保持恒定，不受負(fù)載影響。在負(fù)載從 M1 向
M2 躍變時(shí)會(huì)自動(dòng)設(shè)定，從而使產(chǎn)生的以及電機(jī)轉(zhuǎn)速保持恒定。負(fù)載從 M2
向 M1 恢復(fù)時(shí)會(huì)相應(yīng)地自動(dòng)減小設(shè)定。
在使用電機(jī)抱閘時(shí)可通過(guò) p1351 在轉(zhuǎn)差補(bǔ)償?shù)妮敵錾辖o定設(shè)置值。設(shè)置參數(shù) p1351 > 0
會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)差補(bǔ)償（p1335 = 100 %）。
圖 6-5 轉(zhuǎn)差補(bǔ)償
重要參數(shù)一覽（參見(jiàn) SINAMICS S120/S150 參數(shù)手冊(cè)）
· r0330[0...n] 電機(jī)額定轉(zhuǎn)差
· p1334[0...n] V/f 控制轉(zhuǎn)差補(bǔ)償?shù)某跏?/span>
· p1335[0...n] 轉(zhuǎn)差補(bǔ)償比例系數(shù)
p1335 = 0.0 % 禁用轉(zhuǎn)差補(bǔ)償。
p1335 = 100.0
%：
· p1336[0...n] 轉(zhuǎn)差補(bǔ)償限值
進(jìn)行*轉(zhuǎn)差補(bǔ)償。
· r1337 CO:轉(zhuǎn)差補(bǔ)償實(shí)際值
· p1351[0...n] CO:電機(jī)抱閘啟動(dòng)
6.4 諧振
諧振功能可空載運(yùn)行中可能出現(xiàn)的有功電流波動(dòng)。該功能在 5 % 至 90 %
的電機(jī)額定（p0310）范圍內(nèi)生效，不過(guò)只可為 45 Hz。
圖 6-6 諧振
說(shuō)明
諧振
在 p1349 = 0 時(shí)切換限值會(huì)自動(dòng)設(shè)置為電機(jī)額定頻率的 95 %，不過(guò)高為 45 Hz。
功能圖（參見(jiàn) SINAMICS S120/S150 參數(shù)手冊(cè)）
· 6310 矢量控制 - 諧振和轉(zhuǎn)差補(bǔ)償
重要參數(shù)一覽（參見(jiàn) SINAMICS S120/S150 參數(shù)手冊(cè)）
· r0066 CO:輸出
· r0078 CO:轉(zhuǎn)矩電流的實(shí)際值
· p0310[0...n] 電機(jī)額定
· p1338[0...n] V/f 控制，諧振增益
· p1339[0...n] V/f 控制，諧振，濾波器時(shí)間常數(shù)
· p1349[0...n]
直流母線中的欠壓
● 典型原因：
電源斷電或直流母線電源斷電。
● 解決辦法：
為正在運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)規(guī)定一個(gè)再生轉(zhuǎn)矩，以補(bǔ)償現(xiàn)有的電能損耗，從而直流母線中的電壓。該稱為動(dòng)能緩沖。
直流母線中的過(guò)壓
● 典型原因：
驅(qū)動(dòng)回饋式運(yùn)行，供給直流母線的電能過(guò)多。
● 解決辦法：
再生轉(zhuǎn)矩，將直流母線電壓在允許值范圍內(nèi)。
特性
● Vdc控制
– 由Vdc_max控制和Vdc_min控制（動(dòng)能緩沖）構(gòu)成。這兩個(gè)功能可相互的設(shè)置和激 活。
– 有一個(gè)共同的 PID 控制器。借助動(dòng)態(tài)系數(shù)可以單獨(dú)設(shè)置Vdc_min和Vdc_max控制。
● Vdc_min控制（動(dòng)能緩沖）
– 在出現(xiàn)短暫的電源斷電時(shí)，電機(jī)中的動(dòng)能會(huì)用于緩沖直流母線電壓，并因此驅(qū)動(dòng)關(guān)機(jī)。
● Vdc_max控制
– 在出現(xiàn)短時(shí)的回饋式負(fù)載時(shí)，通過(guò)該功能可以使得驅(qū)動(dòng)不會(huì)因“直流母線過(guò)壓"斷電。
– 只有在電源沒(méi)有直流母線控制并且沒(méi)有饋電的情況下，才建議使用Vdc_max控制功能。