电机模型介绍

变频器,功率转换器P=3×Urms×Irms

P=3×Urms×Irms×cos

P=Udc×Idc

33~=~=输入DC桥输出机械装置电机3~电压是常数电流与功率成比例cos

几乎等于1仅需要输出的功率和其他一些损耗功率电压是常数电流与输出成比例电压与输出频率成比例电流根据负载和加/减速变化(andU/f)没有负载时仅有磁场电流(magnetization)cos

根据负载变化负载确定转矩生产过程给出速度要求5...15%~1.5%~1%92...82%P=×T

电机转矩曲线,四象限运行T负载fT负载f正向速度反向速度输出电压refernextslide电动机运行状态发电机运行状态转矩曲线,额定运行区域fsN=ns-nN

×fNns额定的转差率根据电机的铭牌计算所得TN

额定转矩fN

额定频率额定的转差率fsN0.5×TN

0.5×fsN额定的转差率常常采用百分数形式给出sN=ns-nNnsns=fN

/p,[1/s]电机的负载能力T负载f1.51.050

fN703010TbrT过载T起动T常数90转矩曲线,不同的电机设计T负载f3010Tbr50

fN电机电流1.02.0TypeA低转子电阻

高性能TypeB高起动转矩

低性能制造时采用深转子槽TypeC高起动转矩

较低性能采用双转子排制造

(不适合于拖动)TypeD非常高的起动转矩

高转子电阻

低效率Tpull-upT起动采用减小ED增加电机的负载能力?T负载3010Tbr50

fN1.02.0TN

有25%EDTN

有持续的负载TN

有10%ED稳定运行是需要的转矩T运行区域总是足够的加速时总需要附加的转矩小ED给电机“高的功率比率”，但是它不能改变电机的转矩曲线在电梯应用中，转矩是的维数标准是#1.转矩曲线,电机电压的影响T负载f301050

fN1.02.0110%电压100%电压90%电压65%电压如果电机的电压下降，电机所产生的转矩也将会下降，电机的转差率将会增加.

Tbr~U2随着电压的下降，电机的无功电流将会下降，但是电机的有功电流将会增加IFL~UN

×INUactual

电机的等效电路~U气隙磁通

定子转子RrRsLmU加在电机端子上的电压E通过Lm

产生磁场电压损失在定子电阻上的电压IsIqId=Rs×Is电流矢量模糊控制速度参考U变频器MIpAsicf反馈电流矢量计算模糊控制UDC-link转矩磁通

ref

3->2坐标变换ISiaibiciisrIsdIsqIsEUs定子坐标上的电流矢量电机的基本公式电机的电流由两部分组成:

1磁场电流Id

和2.产生转矩的电流Iq

总的电流为I=Id2+Iq2P=×T

P=3×U×I×cos

=>T~Iq×Id

Iq=IcosId~E/

~E/f

高频时E=U=>U~Id×Tbr=3×p×U2

4××f×XkXk

是电机的短路电抗=2fLk2

=>Tbr~(

U

f)~

2

T=P/

=n×2×/60s=>T=9.55×Pn电机的转矩、功率和速度满足如下关系式为了保持电机的转矩曲线，需要提供恒定的磁通.为了在电机上输出需要的转矩，驱动器必须提供给电机一定的电流

(对于转矩，频率不是必须的)

T~Iq

2

/s电机的基本公式2最大的可用转矩在电机的弱磁区域，随着速度的平方，按一定的比例减小

Tloadmax=((fN/f)2×Tbr)/1.4

如果UNmotor<UNmains

，那么弱磁点可以设置到fN上ffwp=(UNmains/UNmotor)×fN

电机的过载能力可以从电机生产厂家得到当UNmotor较低时，电机将变得非常难以控制.

电机运行有±10%电压波动.

如200V的电机，这意味着在2Hz时的电压波动为2/50×200×0.1=0.8Volts即400V供电电压的0.2%.电机的转矩曲线,线性U/fT负载fT负载正向运行输出电压电动机状态发电机状态开环矢量控制运行50

fNUmotorf30400VUN可编程U/fcu曲线，参数P1.8=2弱磁点频率，参数

P6.3弱磁点电压，参数P6.4U/f曲线中间点频率，参数P6.5U/f曲线中间点电压，参数P6.60Hz时的电压，参数P6.7转矩自动提升

参数P1.9=1补偿转差率的速度控制，参数

P6.1=1(P1.14)起动时用0.8×IN的电流直流制动，测得定子的电阻值(参数P4.11)磁场电流Id的调节Idf线性U/f曲线理想的实际的，补偿曲线U/f曲线中间点频率P6.5

适当的值为2...3×fsN（额定转差频率）U/f曲线中间点电压，参数P6.60Hz时的电压，参数P6.71Hz电流极限等级Itrip

突跳电流，保护功率模块

4×Inrms额定(2.83Inpeak峰值)IN

电机额定电流=1IN

一般电机运行电流~0.95电流调节极限Imax=1.5电流切割极限=Imax+0.4最大切割机电流极限=2.6最大电流调节极限=2.5高的起动电流，允许时间为2s高负载，低转速时的电机调节找到合适的可编程U/f曲线设置参考相应指令起动时用直流制动找到速度控制极限为OFFtorqueboostoffandenoughmanualIRtorqueboostON设置速度控制为ON开环控制性能参数变频器的直流桥驱动性能速度偏差<0,5%动态速度偏差<1%sec起动转矩>200%低频时的可控制转矩125%转矩相应时间10ms在整个速度范围性能数据均有效从1Hz开始运行(电机的额定转差率)有内部转矩“测量”的转矩控制实时计算时间1ms动态制动P=3×Urms×Irms

P=3×Urms×Irms×cos

P=Udc×IBRave

33~=~=输入直流桥输出机械装置Motor3~能量从电机反馈到直流桥能量需要被消耗到制动电阻上一般说来，要求制动的能力小于加速时所需的能量电压与频率成比例电流根据负载和减速(andU/f)机械摩擦将产生异步分制动转矩cos

一般小于加速时的值T<0电机运行在发电机状态高惯量负载需要减速运行P=×T

如果采用线整流单元，能量能被反馈回电网IBR制动电阻尺寸需要消耗到制动电阻上的能量速度转矩(<0)功率(<0)制动时间×I×1+22Pave=1-2dt减速时的平均功率=I×d

dtT减速时所需的转矩I×Etot=dt×Pave=