變頻器啟動(dòng)過(guò)程

1、 10HzCarrier2KHz2Hz 0.3s 2.67s STEAD(Sensorless mode) Carrier4.17KHz20HzSTART_POS SYNCRO TRANSFARrpsU+/W-1%PWMDuty1.5% 6.5% or 7.5% 2Hz/sec3Hz/sec1.87%/sec5sTIME 1Hz/sec40Hz0.01%/60(注1)20sSelf_regulation1s 3.5s 10s 3% 6.5% 啟動(dòng)過(guò)程及參數(shù)設(shè)置12 上面波形，即是啟動(dòng)過(guò)程對(duì)應(yīng)的波形。 其中1s的時(shí)間用于轉(zhuǎn)子的定位，因?yàn)樵谕C(jī)時(shí)轉(zhuǎn)子的位置是不固定的，所以再次啟動(dòng)時(shí)首先要確定一下轉(zhuǎn)

2、子的位置，把轉(zhuǎn)子固定在目標(biāo)位置上。 然后進(jìn)行強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)，即同步運(yùn)轉(zhuǎn)階段，這是由驅(qū)動(dòng)控制方式?jīng)Q定的，強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)即使壓機(jī)強(qiáng)制轉(zhuǎn)起來(lái)，這一過(guò)程不理會(huì)轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置，按照既定的60度時(shí)間和占空比進(jìn)行控制，在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)的同時(shí)就會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)反電動(dòng)勢(shì)一定大的時(shí)候，就可以進(jìn)行位置檢測(cè)，一般會(huì)在壓機(jī)最高頻率的1/81/10的轉(zhuǎn)速期間進(jìn)行檢測(cè)。強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)階段的升頻速度為3hz/s，速度太慢會(huì)使轉(zhuǎn)子的慣性太小，壓機(jī)不容易轉(zhuǎn)起來(lái)，升頻速度太快在檢測(cè)位置信號(hào)之后不容易控制。 10P固定在10rps時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)榭紤]到模塊的最大電流的限制，在大負(fù)載的情況下啟動(dòng)的占空比比較大，瞬時(shí)的沖擊電流會(huì)比較大，如果電流過(guò)大會(huì)對(duì)模

3、塊造成損壞或者致使壓機(jī)退磁。當(dāng)然如果強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)的速度過(guò)高也會(huì)造成上述現(xiàn)象。3位置檢測(cè)期間的方法： 可以變化占空比，可以變化檢測(cè)時(shí)間，可以變化頻率。目前采用的是“變化占空比”“變化頻率”。 具體實(shí)現(xiàn)：當(dāng)強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn)的速度已經(jīng)達(dá)到10rps以后，則開(kāi)始進(jìn)行位置檢測(cè)，因?yàn)檫@時(shí)的轉(zhuǎn)速比較快，且在1s之內(nèi)不改變占空比，所以一般會(huì)檢測(cè)到實(shí)際轉(zhuǎn)速大于目標(biāo)轉(zhuǎn)速的速度，這時(shí)的位置信號(hào)不可取。在1s之后開(kāi)始降占空比，這時(shí)轉(zhuǎn)子的速度就會(huì)慢慢的降下來(lái)，當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速接近10rps的時(shí)候就可以檢測(cè)到正確的位置信號(hào)。 變化頻率的實(shí)現(xiàn)：在位置檢測(cè)的時(shí)候，如果檢測(cè)不到位置信號(hào)，則每5次改變一次基準(zhǔn)頻率，由10rps調(diào)整為11rps。一

4、直循環(huán)下去。以5次為周期進(jìn)行循環(huán)是為了保證轉(zhuǎn)子的相不平衡時(shí)，能檢測(cè)到所有相的信號(hào)。以4極電機(jī)為例： 為第一周的11rps的相； 為第二周的11rps的相； 為第三周的11rps的相； 為第四周的11rps的相； 為第五周的11rps的相。 4啟動(dòng)階段載波的選擇 啟動(dòng)階段占空比很小，為了使位置信號(hào)相對(duì)容易檢測(cè)一些，一般會(huì)把載波周期調(diào)長(zhǎng)，即如果在正常情況下的載波頻率為4k，那么啟動(dòng)階段的載波頻率就為1k或2k。 10P模塊設(shè)計(jì)的初始階段，載波周期定義為2k，但是由于占空比很小，而且切換的頻率點(diǎn)選擇在8rps，所以經(jīng)常檢測(cè)不到位置信號(hào)（當(dāng)然硬件參數(shù)也沒(méi)有調(diào)整好）。提高了切換頻率點(diǎn)之后，位置信號(hào)可以檢

5、測(cè)到，但是啟動(dòng)階段的峰值電流又比較大，很容易引起模塊的保護(hù)。所以專(zhuān)家建議將載波由2k改為1k，這樣同樣占空比的情況下，一個(gè)載波周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間就成為原來(lái)的2倍。這樣對(duì)于回路的延時(shí)、慮波、軟件處理等造成的延時(shí)就留下了足夠的時(shí)間。 看似問(wèn)題解決了，但是又出現(xiàn)了另一個(gè)問(wèn)題，檢測(cè)到位置信號(hào)以后的升頻過(guò)程中，在15hz左右經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似檢測(cè)不到位置信號(hào)的現(xiàn)象，電流會(huì)在短時(shí)間內(nèi)又一個(gè)脈沖，電壓越高這一現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率越大。5現(xiàn)在來(lái)分析一下出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因： 1K載波時(shí)，在10rps的時(shí)候60的時(shí)間是：5.55ms，一個(gè)載波周期的時(shí)間為1ms，所以每個(gè)60度期間內(nèi)會(huì)有56個(gè)載波周期，每個(gè)載波周期的電氣角度為

6、60/5.555=10.8。隨著頻率的增加，如20rps時(shí)60度的時(shí)間是：2.78ms，每個(gè)60度期間會(huì)有23個(gè)載波周期，則每個(gè)載波周期的電氣角度為60/2.78=21.6。如果壓機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)比較慢在40度之后開(kāi)始檢測(cè)位置信號(hào)，上一個(gè)載波內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間如果剛好在40度時(shí)結(jié)束，則要經(jīng)過(guò)一個(gè)(半個(gè))載波周期后才能檢測(cè)到位置信號(hào)，即要經(jīng)過(guò)21.6(10.8)度，這時(shí)如果因?yàn)樵肼暤仍驒z測(cè)不到位置信號(hào)，而實(shí)際上位置信號(hào)已經(jīng)產(chǎn)生，則控制信號(hào)就會(huì)滯后于實(shí)際的轉(zhuǎn)速，從波形上來(lái)說(shuō)就產(chǎn)生了漸漸變高的脈沖電流。 而當(dāng)載波頻率增加以后，每個(gè)60度的時(shí)間內(nèi)的載波數(shù)量就會(huì)增加，這樣每個(gè)載波所占的電氣角度就會(huì)減少，如果上一次

7、因?yàn)樵肼暥鴽](méi)有檢測(cè)到位置信號(hào)，則下次出現(xiàn)位置信號(hào)間隔角度也就比較小，從而不會(huì)出現(xiàn)控制信號(hào)太慢的現(xiàn)象。所以在改善了切換到無(wú)感應(yīng)階段的控制方法之后，載波頻率仍然采用2k。 有電流脈沖的啟動(dòng)波形如下：67820hz載波切換 為了降低壓機(jī)的噪聲，要將載波頻率由2K切換到4K，但是切換過(guò)程要注意，切換之后的占空比會(huì)不會(huì)太小，以致于檢測(cè)不到位置信號(hào)。為了克服這一問(wèn)題，我們將最小占空比進(jìn)行了限制，也就是說(shuō)在檢測(cè)到位置信號(hào)之后進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段之后要把最小的占空比限制在可以檢測(cè)到位置信號(hào)的最小值。這個(gè)值根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果而定。 在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在壓機(jī)損壞，高低壓幾乎沒(méi)有壓差的情況下，由于最小值的限制，使壓機(jī)轉(zhuǎn)速即使在最小占空比的情況下也會(huì)保持很高的轉(zhuǎn)速。所以一定要加入