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标题: G120系列矢量控制,电机实际的转速和扭矩的精确度是多少啊 [打印本页]

作者: baikhgmv    时间: 2016-10-28 10:00
标题: G120系列矢量控制,电机实际的转速和扭矩的精确度是多少啊
G120系列矢量控制,电机实际的转速和扭矩的精确度是多少啊 如题,利用G120+变频电机来设计一个测试系统,利用S7-1200的PN口直接读取电机当前的转速和扭矩实际值,只是不知道这2个值的精度是多少,如精度太低则只能增加单独的转速和扭矩测量机构,成本就高了,另外矢量控制中,有无编码器2种情况下肯定是带编码器的精度会高些,但都在手册上找不到数据,盼指点。


-----主要取决于对电机辨识的精确程度。

稳态精度就是实际的(没误差)。

带编码器,动态精度高(跟随性);无编码器稍差一些(取决于调试)。

不过,V4.7.3版可以用 p96=2,运转几次就自适应了。


------ 比如说,我现在是无编码器矢量控制,当前读来的转速是1300r/min,跟实际值能误差在5r/min以内?如有机会再加一个外置测速对比一下就好了,不知谁实际对比过转速和扭矩呢。


-----调试好了,应该能达到1转左右。


-------谢谢回答,误差在1转左右,则完全可以直接采用,看来变频器对于转速的测量是很准确的,不用再增加额外的测速装置了 。

刚看了CU250S-2的手册,其5.2.3 控制方式选择章节中有以下描述:

无编码器的矢量闭环控制

? 在 15 % … 100 %的额定转速下通常能达到的转矩精度为 ± 5 %

带编码器的矢量控制

? 将 ± 5 %的转矩精度扩展到< 15 % 的额定转速时。

是否可这样理解:转矩精度比较低,仅有 ± 5 %,实际使用时如转矩精度要求较高,则应增加专门的转矩测量装置,另外,带编码器只是扩展了转速范围,对提高转矩精度并无作用。


-------你理解的基本没错,变频器对转速的控制精度还是比较高的,特别是用了矢量控制,几乎和实际是相等的,v/f就差些,特别是负载接近额定的时候,启动的时候超调也会比较大。不过保险起见加编码器是个好选择,如果要转矩控制要高精度,那加转矩传感器进行闭环控制是必须的了,变频器的转矩是通过电流计算出来的,转矩偏差一般比较大,不要说G系列了,S系列的误差也不小。有编码器可能会好点,但是还是有偏差



-----呃,对于电机转速,即便是V/F模式下,因为电机有(磁)极对数。变频器控制输出的旋转磁场,通过电压、电流检测,是可以“感受”到转子实际滑差的情况。因此也可以算出实际转速。

而转矩控制必须分开励磁电流和转矩电流。SLVC只是通过辨识测量好的电机模型,要通过计算才能得到实际转速,低速时根本测不出来。不能像VC直接得到实际转速。所以SLVC 零速和接近零速都不行。


实际上,即便安装编码器也需要保证安装精度,有偏角也不行。也会有波动。


------楼主想利用变频器的转速可转矩参数作为测试的结果值?那可不行。转速值参数可用,G120的在额定转速以内的精度,基本是+/-1rpm,但是如果是超过了额定转速,弱磁升速的话,弱磁越深,转速实际值与显示值的误差越多。而扭矩显示值误差就比较不靠谱了。如果是电动状态,可能会比较接近轴机械转矩,如果是发电状态,差的就很多了。


因此,如果想用变频器作为动力测试系统,你需要对这个变频器的转速和转矩示值进行标定才可用。当然做一台带转速和扭矩检测传感器的测功机系统。那才是比较靠谱的。随着计算机数据库的使用和普及,如果你把大量的测试数据植入数据库,然后,建立一个测功机的专项数据族,利用变频器开环控制,其精度达到5%以内还是没有问题的。这个,我们已经实践过了。


-------你可以这样做一个测试,两台电机对拖,其中一台是测功机,另外一台是电机。在不同工况下,你读取测功机的转矩值和电机(变频器内参数)的转矩值,自己做一个比对。


你会发现,转速不同,载荷不同,两个参数相差都是不同的。它们的误差远远大于5%。测功机所显示的转矩值是电机输出轴的转矩实测值,电机的转矩值,是变频器计算的。


但是,你如果获得了实测值与计算值的对应关系数据,并建立一个不同转速下和不同功率下的数据库,那就可以做到读取变频器的转矩值,与实际输出轴转矩之间误差小于5%。这种方法其实就是现代自动控制流行做法,利用数据库的开环控制,


汽车发动机的电喷技术,就是这么干的。它有一个油门开度、车速、最佳油耗数据模型。发动机喷油供给,是由模型控制的。


-----谢谢指导,利用实测值与计算值的对应关系数据确实比较新颖啊,唉,我们没那个条件来通过测试建立这个数据库。我现在的主意是:把电机在2端用轴承支撑起来,然后把电机外壳用一个测力传感器固定在底座上,这样通过测得的力再乘力臂可得电机的实际扭矩。这样做只有一个原因,成本低!买扭力环太贵。


-----是呀,把电机的定子用轴承架起来,在电机定子外壳上加一个拉压传感器,这种电机输出轴转矩的测试,其专业术语叫做平衡式扭矩检测。它是针对稳态转矩的测试。


平衡式扭矩检测的测功机,是一种很传统,很古老的形式,它的精度也可以做的很高。现在,这种测试如果选择动态拉压传感器检测,也可以作为瞬态测功机来使用。平衡式测功机与扭矩法兰式测功机各有优缺点。不要以为扭矩法兰很贵,就是最好的。各有各的问题。


不论是平衡式还是扭矩法兰,测功机都有自己的Know-how,这里面的问题很多呦。看似简单的东西,动力测试技术领域里的水很深的。其中扭矩示值的回差问题就是必须要迈的一道坎。



--------好,踌躇满志了,碰到难点再请各位指教。






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