兩臺變頻器做主動控制,分別控制兩臺馬達,要考慮精度,還要考慮控制的最終目標是什么,常見的是速度和力矩同步,從機當然是跟著主機跑的。如果控制目標是速度,檔負載變重時候,主機速度變慢了,從機當然也會跟著自動變慢的,這樣主從速度才會一致,滿足控制目標,
速度同步主從控制
變頻器控制馬達,在大部分場合應用,最終目標是要讓馬達的轉速穩定在某個值。速度同步主從控制,是要讓從機跟蹤主機的速度,在主機速度變化的時候,從機速度也要自動變化,達到和主機速度一致或者達到主機速度的某個速度比值。
對于精度不高而且主從馬達一樣的場合,往往使用一個變頻器來帶動兩條馬達來實現,本質是給兩臺變頻器一樣的頻率的電壓,兩臺馬達會基本保持速度一樣,但是因為沒有扭矩反饋,如果有一臺馬達瞬間碰上比較大的阻力,會造成這臺馬達速度下降,而另外一臺馬達繼續保持原來速度,瞬間會失去同步的可能。
樣在精度要求不高情況下,如果兩個馬達的功率規格不一樣,可以使用兩臺變頻器分別對兩個馬達速度控制,很多變頻器會有當前頻率(或者速度)輸出模擬量端口,可以讓主機的這個端口,輸出一個模擬量比如0-10VDC給從機變頻器作為從機變頻器的速度給定。如果變頻器沒有這類模擬量輸出端口,也可以使用兩個電位器,在主機電位器變化時候,從機的電位器也會按照某種比率來變化,這樣主機和從機會按照一定的比例來進行速度同步。
上邊這些速度同步方法,只是一個簡單的比值跟蹤,是開環的,只要負載變化,都會造成同步速度不協調。要想做成精度高的速度同步系統,首先需要使用矢量變頻器,給馬達增加編碼器做當前速度反饋,這樣負載變化時候,變頻器能及時糾正過來,保持本機速度穩定,這樣就不容易失速了。
在馬達有編碼器反饋前提下,如果想速度同步進一步增高,可以另外設計一個PI或者模糊調節器之類的,這個調節器的輸入給定值使用主機變頻器的實際速度,而反饋值使用了馬達的實際速度。這樣當從機實際速度和主機實際速度有偏差時候,調節器會輸出值讓從機速度調整過來,真正做到了主從系統的高精度同步,當然PI或者模糊控制參數調整是有點麻煩的,需要現場調整。
力矩同步主從控制
兩臺馬達,使用兩臺變頻器進行力矩同步,目的是讓它們一起為某個負載出力,這種同步,有時候需要兩個馬達出力相反,這樣對某個負載形成拉伸。也有些時候需要兩個馬達出力相同,這樣一起出力推動負載,具體要看設備的需要,這些場景一般是用一些張力傳感器來實現閉環。
如果是兩臺馬達之間,通過剛性連接,表面上看起來是要速度一致,實際上不然,這時候同樣需要使用力矩同步來滿足要求。也就是主機運行的時候是速度模式,而從機可以設定成力矩模式,控制力矩對于馬達而言,就是控制電流,所以可以讓主機的實際電流作為從機的給定電流,一般會讓從機的速度換飽和了,讓主機的實際電流來做從機的最大電流限制,這樣來避免飛車造成損壞。
同樣也可以使用PI或者模糊調節器來控制來做主從馬達電流的比較控制,當兩者有偏差時候,會輸出一個電流限制值來調整從機的實際電流,這樣主從的馬達可以精確同步,從而保證了主動馬達的扭矩同步。
力矩同步主從控制變頻器,一定要選擇矢量控制類型的,普通V/F控制類的,是無法實現這種功能的。
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