ib0600869chnt.pdf - 第103页

102 4. 关于控制方法 NOTE • 在未满足 下述条件时，无法使用 PM 无传感器矢量控制。 • 使用的电 机满足条件。 • 电机与变 频器的组合方式是：电机额定电 流为变频器额定电流以下。 此外， 当与变频器组合使用的电机的额定电流明显小于变频器的额定电流时，发生的转矩波动等会导致速度 、转矩的精度下 降。选定电机时，应使电机的额定电流为变频器 额定电流的 40% 以 上。 （关 于变频器额定电流，请参照使用手册 （ 连接篇）的…

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4. 关于控制方法
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矢量控制
• 安装矢量控制对应选件 （FR-A8AP E 套件）并与带编码器的电机进行组合后，可以进行真正的矢量控制运行。可进行高响
应、高精度的速度控制 （零速控制、伺服锁定）、转矩控制以及位置控制。因为 IP67 规格产品、CC-Link 通讯功能内置产
品不能使用内置选件，所以不支持矢量控制。
• 矢量控制与 V/F 控制等其他的控制方法相比，其控制特性特别出色，可以实现与直流机相同的控制特性。
• 适用于以下用途。
NOTE
• 为了进行矢量控制，需要矢量控制对应选件 FR-A8AP E 套件。由于 E800 系列不能同时安装内置选件，因此无法与其他的内置
选件配套使用。
• 选择矢量控制时，需要满足下述条件。
未满足条件时会发生转矩不足或旋转不均等不良现象。
• 电机与变频器的组合方式是：电机额定电流为变频器额定电流以下。
此外，当与变频器组合使用的电机的额定电流明显小于变频器的额定电流时，发生的转矩波动等会导致速度、转矩的精度下
降。选定电机时，应使电机的额定电流为变频器额定电流的 40% 以上。（关于变频器额定电流，请参照使用手册 （连接篇）的
变频器额定规格。）
• 为感应电机。（PM 电机 （IPM、SPM）时，无法进行矢量控制。）
• 使用的电机满足条件。
• 单机运行 （1 台变频器对应 1 台电机）。
• 从变频器到电机的接线长度在 30m 以下。（超过 30m 时，应在实际接线状态下进行离线自动调谐。）
• 不使用浪涌电压抑制滤波器 （FR-ASF/FR-BMF）。
PM 无传感器矢量控制
• 与感应电机相比，同高效率的 PM （永磁铁）电机搭配，可以实现高效率的，速度控制精度更高的电机控制。
• 在没有 PLG 等速度检测器的条件下，可以通过变频器的输出电压和输出电流推断电机的转速，从而进行高精度的速度控制、
位置控制。此外，为了使电机的效率最大化，通过控制 PM 电机将加载负载时的电流控制在最小限度。
• 使用 PM 电机 MM-GKR 或 EM-A、S-PM 齿轮电机 GV-S 时，仅在进行 PM 参数初始设定的情况下可以进行 PM 无传感器矢量控制。
• 从驱动模块 FR-E700EX 进行替换时，建议在 E700EX 兼容模式下使用 PM 电机 MM-GKR、EM-A。通过选择 E700EX 兼容模式，可
以按照 FR-E700EX 的规格进行控制 （参照第 106 页）。
- 即使在负载变动较大的情况下也希望将速度变动控制在最小范围
- 需要低速转矩时
- 防止转矩过大所导致的机械损坏 （转矩限制）
- 希望对转矩及位置进行控制
- 在电机轴停止状态下对发生转矩的伺服锁定转矩进行控制
电机 条件
三菱电机带 PLG 高性能节能电机 （SF-PR-SC）
无需离线自动调谐
三菱电机矢量控制专用电机 （SF-V5RU 1500r/min 系列）
三菱电机变频器驱动的 PLG 反馈控制用齿轮电机 （GM-DP）
三菱电机带 PLG 标准效率电机 （SF-JR）
三菱电机带 PLG 高效率电机 （SF-HR）
三菱电机带 PLG 恒转矩电机 （SF-JRCA 4P、SF-HRCA）
三菱电机变频器驱动的 PLG 反馈控制用齿轮电机 （GM-DZ）
需要离线自动调谐
上述以外 （SF-V5RU 1500r/min 系列以外的电机，其他公司生产的电机
等）
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4. 关于控制方法
NOTE
• 在未满足下述条件时，无法使用 PM 无传感器矢量控制。
• 使用的电机满足条件。
• 电机与变频器的组合方式是：电机额定电流为变频器额定电流以下。
此外，当与变频器组合使用的电机的额定电流明显小于变频器的额定电流时，发生的转矩波动等会导致速度、转矩的精度下
降。选定电机时，应使电机的额定电流为变频器额定电流的 40% 以上。（关于变频器额定电流，请参照使用手册 （连接篇）的
变频器额定规格。）
• 单机运行 （1 台变频器对应 1 台电机）。
• 以下情况除外，从变频器到电机的接线长度不可超过 100m。（即使是在使用 MM-GKR、EM-A、GV-S 的情况下，如果接线长度较
长 （判断标准为超过 30m）或是变更了接线长度时，为了提高 EM-A 的定位精度，应进行离线自动调谐。）
• 选择了 E700EX 兼容模式时，从变频器到电机的接线长度不可超过 30m。
• 不使用浪涌电压抑制滤波器 （FR-ASF/FR-BMF）。
电机 条件
三菱电机 PM 电机 （MM-GKR）
三菱电机 PM 电机 （EM-A）
三菱电机 S-PM 齿轮电机 （GV-S）
无需离线自动调谐
上述以外的 IPM 电机、SPM 电机 需要离线自动调谐
电机 条件
100V 等级 MM-GKR
0.1kW 30m 以下
200V 等级 MM-GKR、EM-A
400V 等级
EM-A
0.4kW 50m 以下
上述以外 载波频率 8kHz 以上：50m 以下
IPM 电机、SPM 电机 载波频率 10kHz 以上：50m 以下
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4. 关于控制方法
4.1 矢量控制与实时无传感器矢量控制
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4.1 矢量控制与实时无传感器矢量控制
矢量控制是驱动感应电机的一种控制方法。用于说明矢量控制的感应电机的基本等值电路如下所示。
上图中的感应电机中流过的电流，可以分解为在电机内部生成磁通的电流 id （励磁电流）和使电机产生转矩的电流 iq （转矩
电流）。
所谓矢量控制，就是如下所述为了使流过的励磁电流和转矩电流分别为最佳，从而对电压和输出频率进行运算后对电机进行控
制。
• 控制励磁电流使电机内部的磁通达到最佳状态。
• 计算转矩指令值，使电机的转速指令与通过电机轴所连的 PLG 求得的实际转速 （实时无传感器矢量控制为速度推断值）的
差为 0。为了生成该转矩指令值的转矩而对转矩分电流进行控制。
电机的发生转矩 TM 以及转差角速度 ωs、电机的二次侧磁通 Φ2 可以如下所示进行计算。
TM Φ2·iq
Φ2 ＝ M·id
ωs ＝
但是，L2：二次电感
L2 ＝ 2 ＋ M
进行矢量控制有下述优点。
• 与 V/F 控制等其他的控制方法相比，其控制特性特别出色，可以实现与直流机相同的控制特性。
• 对于以往那些使用感应电机比较困难的要求具有高响应性的应用领域，要求从低速到高速进行大范围变速控制的应用领
域，以及要求频繁进行加减速运行以及连续第 4 象限运行等的应用领域，均可适用。
• 也可以进行转矩控制。
• 即使在电机轴停止状态下，也可以对发生转矩的伺服锁定转矩进行控制。（不可进行实时无传感器矢量控制。）
r1：一次电阻
r2：二次电阻
1：一次漏电感
2：二次漏电感
M：相互电感
S：转差
id：励磁电流
iq：转矩电流
im：电机电流
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