V51伺服驱动器在电驱风机上的应用

  • 来源:通用机械
  • 关键字:永磁同步电动机,风机转速控制,旋变
  • 发布时间:2021-09-04 18:59

  【摘 要】新型矢量控制V51伺服驱动器用于永磁同步电动机驱动的风机转速控制。采用无感矢量控制,电动机不必安装旋转变压器等转子位置及转速传感器,可简化电动机结构、接线,调试简便。

  一、问题的引出

  湖南天雁机械有限责任公司生产的某型战车机舱用冷却风机,设计单位对风机驱动的设计是采用带旋转变压器(以下简称旋变)的永磁同步电动机驱动,电动机用车载永磁同步电动机控制器驱动。在做风机性能测试(需要风机在不同的负载和转速下稳定运行)时遇到了如下问题。

  (1)接线繁琐 除了接控制器到电动机电源线以外还需接控制器到旋变的信号线。

  (2)电动机调试繁琐 既需要对旋变的安装角度进行自学,又需对电动机的驱动控制进行反复自学。且运转时还是往往不能稳定运行,经过几天的反复试验调整才在转矩控制模式下运转成功。

  那么,是否有其他易于调试又能满足试验及运行需要的电动机控制器或驱动器就尤为重要了。

  二、风机转速控制及其他要求

  单对风机控制而言,首先,试验时按GB/T1236—2000中20.3的要求,速度波动范围不超过1%。试验调速范围很小,一般不会超过1:10。其次,风机是用于机舱冷却,客户提出的调速范围为2 000~3 600r/min,没有提出具体稳速精度,也没有提出具体温度波动要求,只要能调速使机舱温度基本稳定即可。根据一般经验,速度波动在5%以内应该没有问题,调速范围1:10即够用。因此,主要只要找到稳速精度值小于1%且调速范围大于1:10的控制器(或者说驱动器)即可。最后,如不需要电动机配置旋变、光电编码器等反馈传感器,则电动机结构、接线更简单,成本更低,工作更可靠。

  对于试验室应用而言,希望不同型式(主要是指异步电动机驱动和同步电动机驱动)和不同规格(功率、转速不同)的电驱风机能用同一驱动器,以便减少投资等。

  三、V51伺服驱动器简介及使用情况

  通过调研发现蓝海华腾的V51伺服驱动器满足要求。这款伺服驱动器可用于异步电动机和同步电动机的无感调速控制(开环矢量控制,无需旋变及编码器等位置和速度传感器)、调速范围1:200、稳速精度 ±0.5%、可用于额定及以下功率电动机的驱动。

  采用37kW的V51驱动15kW永磁同步电动机驱动风机,作风机性能试验,转速从500r/min调至3 600r/min (实际需要范围更小),实际稳速精度在0.1%以内(负载无突变时),完全满足要求。

  调试注意下面几点即可:

  1)参数设置时只要P0.00、P0.01、P0.05按需设置,P0.03设为1(同步无感矢量)、P0.04设为2(速度环),电动机组参数P1.00至P1.04按电动机铭牌设置, P1.11设为0(直接0速起动),其他参数按出厂设置即可。

  2)先进行TE1(电动机静态)自学,再进行TE3 (电动机动态)自学即可。整个电动机调试过程几分钟即可完成。

  四、结语

  这款驱动器价格低廉、无需传感器、开环控制、接线和调试简便及适用范围宽,非常适于试验室应用。对于现场运用,只要注意环境(自然环境、电磁环境等)是否匹配即可。对于车用,主要的问题是这款驱动器电源为工频交流,而车上电源大都为直流且防护(IP20)和冷却方式(风冷)也与车用要求不同。

  参考文献

  [1]全国风机标准化技术委员会. 工业通风机用标准化风道进行性能试验:GB/T1236—2000 [S].北京:中国标准出版社,2000.

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