[發明專利]一種變頻器加減速平滑運行的控制方法

有效

• 申請號: 202010325439.7
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN113556076B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 石東哲
• 申請（專利權）人: 無錫市優利康電氣有限公司
• 主分類號: H02P23/20
• 分類號: H02P23/20;H02P23/14;H02P23/04;H02P27/04
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云

本發明涉及變頻器啟動技術領域，具體為一種變頻器加減速平滑運行的控制方法，其在確保平滑實現加速和減速的同時維持變頻器的速度響應、定位精度，循環之間沒有時間誤差，電流命令信號和電流反饋信號的差值送入電流微分控制器內得到電壓補償信號，該電壓補償信號與電壓命令信號的差值得到新的電壓命令信號，新的電壓命令信號與電流命令信號送入加減速變化量處理模塊得到速度命令，加減速變化量處理模塊內處理步驟如下：新的電壓命令信號與電流命令信號送入后判斷速度變化是否過大導致振動，如有振動則減少速度變化量并記錄，輸出此次的速度；如沒有產生振動則檢查是否有減少速度變化的記錄，沒有記錄的話就輸出此次速度，有記錄的話就按照記錄增加速度變化數量再輸出此次速度。

技術領域

本發明涉及變頻器啟動技術領域，具體為一種變頻器加減速平滑運行的控制方法。

背景技術

變頻器的使用，許多應用需要加速、定速、減速的循環運行。工藝要求除變頻器速度要快，循環的時間要準確，每次循環的時間誤差也必須小。這里牽涉到變頻器控制技術有速度響應、定位精度、時間誤差。

以兩個循環為例的控制時序，其中，T1為加速時間，T2為定速時間，T3為減速時間，TS1為第一段循環時間，TS2為第二段循環時間。

理想結果：T1加速時間、T3減速時間設定越短越好；TS1時間和設定需求越準確越好；TS1和TS2的誤差越小越好。

而實際情況：T1和T3的時間越短，系統會引起越大的振動，主要原因是速度隨時間變化越大(即dv/dt)，產生的加速度就越大。力是質量和加速度的乘積，即F=m*a，系統會因為有力發生振動。

另外，當負載由靜止到運行，過程經歷了靜態摩擦到動態摩擦。不同的摩擦

力對變頻器而言，需要產生不同的力拖動。因為過程有不同的力發生，系統

的振動更劇烈。

圖3中虛線為加速度過程中作用力之間的關系圖，從中可以看出，S1和S3期間產生的作用力最大，S1負載啟動瞬間，由靜止到開始運行，除了速度變化外，還有摩擦力；S3負載停止加速，由有加速度到定速，加速度瞬間變化，作用力增大。

目前常用解決方案：

當前采用的手段有2種，一種是放大加/減速時間，一種是加入弧度曲線。(1)：放大加減速時間，可根據反饋的電流自動調整，或手動調整參數。(2)：在S3和S4階段，手動加入弧度曲線，讓速度的變化更為緩和。

以上2種方法，可以有效降低因為速度變化，作用力突增，導致的系統振動；但這2種方法，都會延長了加速時間，影響了速度精度、時間誤差。

例如：

系統原設計加速時間T1=1.0秒，定速時間T2=5.0秒，減速時間T3=1.0秒；循環時間TS1=1.0+5.0+1.0=7.0秒。因系統振動，采用第1種方案，手動放大加/減速時間由1.0秒到1.5秒。結果循環時間TS1=1.5+5.0+1.5=8.0秒。因為手動TS2=TS1=8.0秒。和原設計多了1.0秒，響應降低了1.0/7.0=14%。如果設備原來一天可以生產10000產品。因為解決了振動問題，一天僅生產8600產品，犧牲生產效率了。

同樣采用第1種方案，但根據反饋電流自動調整加速和減速時間。結果加速時間T1和減速時間T2，因為電流反饋大小，自動調整為T1=1.2~1.5秒，T2=1.1~1.4秒，定速時間5.0秒不變。結果循環時間TS1=1.2+5.0+1.1=7.3秒；TS2=1.5+5.0+1.4=7.9秒。和手動修改參數相比，響應有改善。但循環時間TS1≠TS2。這個結果對定位要求高的工況，是無法使用的。