高性能V/f控制在中壓變頻器中的實現

如果在直流側大電容的作用下Ed恒定，那么電流Id將與Tf1成正比，隨著負載的加重，轉矩增加，總可以通過適當降低f1使Id限制在特定的水平下。為保證電流限制功能的實現，還要適當調節輸出電壓，為此設計了一種特殊的PI調節器，用于限制最大電流，實現挖土機特性。

最大電流限制調節的部分結構框圖見圖5，最大電流限制PI 調節器，以允許的最大電流(由參數P106設置)為給定值，以“定子電流3/2變換及分解”模塊輸出的電流有效值(標么值)為反饋量，輸出兩個相同的調節量駐f(頻率調節量，由變量KK0118給出)和駐u(電壓調節量，由變量KK0119給出)，駐u 起輔助作用，用比例系數P121來調節。需要說明的是，雖然這里的電流反饋值是有效值，但它是通過A、C兩相電流瞬時值實時計算的(電流矢量幅值)，因此，

可以滿足電流調節的動態要求;PI 調節器是針對限制最大電流的，電流只能從大(超過最大允許值)向小調，而不能從小向大調，因此，調節器輸出必須限

幅(小于零)。根據變頻器電流限制的需要，本文設計的PI調節器與普通PI調節器有兩點不同，即有兩個輸出調節量和輸出限幅。

為了方便，設計的數字PI 調節器采用了增量式算法，以限制起動電流實驗來驗證最大電流限制調節器的調節效果。

實驗中電壓調節量的輸出KK0119 的比例系數P121=1.0，各個參數意義羅列如下：

P100為PI調節器的積分增益;

P113為PI調節器的比例增益;

P106為允許的最大電流有效值(標么值);

P107為選擇最大電流模擬量連接子;

KK0102為反饋的實際電流有效值(標么值，數字濾波之前);

KK0103為反饋的實際電流有效值(標么值，數字濾波之后);

P101為實際電流有效值濾波時間常數;

KK0118為頻率調節輸出量。

圖6給出了限制起動電流的實驗波形圖，其中圖6(a)和圖6(b)的實驗參數是：P100=50 ms，P113=0.05，P106=13%，P101=1000ms，控制反饋量KK0103，圖6(a)給出的是KK0118(1 波)和KK0103(2 波)的波形，圖6(b)給出的是KK0118(9波)和KK0102(10波)的波形;圖6(c)的實驗參數是：P100=50ms，P113=0.10，P106=13%，控制反饋量KK0102，圖6(c)給出的是KK0118(7波)和KK0102(8波)的波形。

從圖6(a)和(b)可以看出，以濾波之后的電流有效值作為反饋，由于反饋信號的延時，使得控制量輸出滯后，雖然調節器實現了對濾波后電流KK0103的較好控制[如圖6(a)]，但是此時對實際的電流值KK0102 的控制并不好[如圖6(b)]，電流動態峰值達到了7 A左右，而實際的允許最大電流值為1.3 A，達不到無“跳閘”的目的;為了實現限制動態電流的目的，圖6(c)增大了比例增益，并用無延時的KK0102為反饋，這時動態電流最大值被限制在2 A 左右，對比圖6(b)可以發現，圖6(c)較好地實現了限流的目的。更為恰當地調節參數，可以使調節器的調節效果更好。

5 結語

綜上所述，只要調節好定子電阻(IR降)補償、轉差補償器和最大電流限制控制器的參數，會使調節器的調節效果較好;同時由于用于電流限幅的給定值P106，是為了限制過載設置的，它的值要比“跳閘”的過流值小，因此本文設計的調節器可以起到限制最大電流的作用，以實現挖土機特性。