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Solid-state固态设备的运行特性与机电设备不同。固态控制的应用、安装和维修安全向导(可从当地的罗克韦尔自动化销售办事处或在http://literature.rockwellautomation.com 获得出版物SGI-1.1)介绍了一些关于固态设备和硬接线机电设备之间的重要不同之处。由于这些不同以及固态设备的多种用途,负责应用此设备的的所有人员都必须确保该设备的每个预期应用都是可接受的。
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PowerFlex 7000 功能描述
引言
PowerFlex 7000是一个速度可调的交流变频器,其电机转速控制是通过电机的转矩控制实现的。要使速度等于速度命令,需要估计或测量电机转速以及调整转矩。电机和负载决定了定子的频率,而变频器使其本身与电机同步,这与电压/频率交流变频器是不同的,电压/频率交流变频器是由变频器决定了定子的频率而不需要使其输出与电机同步。
应用在PF 7000中的控制方法被称为直接转子磁场定向矢量控制。所谓的转子磁通矢量控制表明定子电流矢量的位置控制相当于电动机的磁通矢量控制。直接矢量控制意味着电机磁通是测量的,而间接矢量控制中电机磁通是预测的。在这两种控制方法中,定子电流(Is)分为磁通产生的部分(Isd)和正交扭矩产生的部分(Isq),这两部分的控制是独立的。矢量控制的目的是使对复杂的交流电机的控制,就好像它是一个简单的具有独立的退耦磁场和电枢电流的直流电动机。这就允许了在不影响磁通的情况下快速改变电机转矩。对于这种通用的中压电机,转子时间常数是在秒范围内的,所以磁通不能快速改变。
PowerFlex 7000变频器既可应用于感应(异步)电机也可应用于同步电机。除了同步变频器需要提供额外的电流调节领域外,同步电机变频器与感应电机变频器相同。同步电机变频器的特有功能就是只限于磁通控制功能和编码器选项。
操作说明
图1.1是PF 7000控制回路的完整框图。主要模块在下面章节中描述。
图1.1 PF 7000控制系统的功能框图
速度命令
速度命令模块的功能是用来选择10个可用速度命令输入当中的一个输入。参数Speed Ref Select (7) 结合Local/Remote(本地/远程)选择开关用来定义速度命令输入Speed Command In (276)。当选择开关在Local位置时,默认速度命令是模拟量速度电位计,通常安装在LV面板上。当选择开关在Remote位置时,参数Speed Ref Select定义速度命令的来源。可用的选项如下:
·本地(速度电位计)
·3个DPI命令(DPIAdapter1,DPIAdapter2,DPIAdapter5)
· 3个配置为0-10V或者4-20mA的模拟量输入(Anlg Inp1,Anlg Inp2,Anlg Inp3) ·3个预置速度(Preset Spd 1,Preset Spd 2,Preset Spd 3) ·1个预置点动
此外,速度命令可以来自于内置PID控制器。①
当变频器为Normal操作模式时,以上的速度命令可用。但是PF 7000有许多特殊的操作模式,例如测试模式和自动调试模式,它们选择不同的速度命令。表1.A总结了这些特殊模式的速度命令。
表1.A –PF7000特殊操作模式的速度命令
PF7000特殊运行模式 DC test mode and DB MV Test(直流测试模式和动态制动电机电压测试) Open Circuit (开环电路) Open Loop (开环回路) Rs autotune (电阻自动调节) Ls autotune (电感自动调节) Flux Reg autotune (磁通参考自动调节) Speed Reg autotune (速度参考自动调节) Sync transfer requested (同步传输请求) Rated Line Freq (17) (额定线路频率(17)) 0.1 x Rated Line Freq (17) (0.1X额定线路频率(17)) 2Hz Rated Line Freq (17) (额定线路频率(17)) Autotune Spd Cmd (213) (自动调节速度命令(213)) Autotune Spd Cmd (213) (自动调节速度命令(213)) Bypass Frequency (159) (旁路频率(159)) 速度命令输入(276) Rated line frequency (额定线路频率)
选定的速度命令被钳位到最低水平和最高水平,通过参数Speed Cmd Max (290) 和 Speed Cmd Min (293) 送给Speed Command (277)来实现。Speed Command最大值不能大于Base Speed (98)的125%。
注意:如果需要输出频率超过电机基速125%的应用,请与厂商联系。
三个跳变速度Skip Speed 1(49),Skip Speed 2 (50),Skip Speed 3(51)是用来防止变频器在一定的速度上不停地运行。有时此功能需要用来避免一个运行在特定速度的变频器系统发生机械振动。跳变速度区周围的每个跳变速度由参数Skip Speed Band1 (53), Skip Speed Band2 (54),Skip Speed Band3(55)指定。如果所需的Speed Command是在一个给定的跳变速度区,Speed Command被钳制在该区域的最低值。 ① 若想使用此功能,请与厂商联系。

