逆变固体手册 第三章 软件描述 第四章信号.doc

第三章软件描述
传动功能
本章介绍 ACS 600 变频器的基本功能。
概述
图 0 - 1 直接转矩控制方法原理框图
ACS 600变频器的电机控制是通过利用定子磁通对电机进行直接转矩控制(DTC)来实现的。为了达到要求的定子磁通和电机转矩,变频器的功率半导体器件(开关器件)按一定的规律通断。只有在实际的转矩值和定子磁通值与它们给定值的偏差超过了规定值之后,功率模块的“开关参考值”才会改变。转矩控制器的参考值来源于速度控制器或者直接由外部给定。
电机控制要求测量中间直流回路的电压和电机的两相电流值。定子磁通通过在空间矢量对电机电压进行积分运算获得。电机转矩由定子磁通和转子电流矢量积获得。通过电机模型的识别可以提高定子磁通的预测水平。对于电机控制,不需要进行轴转速的测量。在调试期间,如果进行了辨识运行,那么就可以取得良好的动态控制性能。
传统的控制方法和直接转矩控制的最大不同之处是转矩控制的时间水平达到了跟功率开关器件相同的时间水平(25μs)。没有单独的电压和频率控制的PWM调制器。所有开关器件的选择由电机的电磁状态决定。
应用程序辨识

只有在使用高速信号处理的场合才能使用直接转矩控制技术。为了进行高速信号处理,在ACS 600产品中使用了数字信号处理器(MOTOROLA 560xx)。
每一个 ACS 600 产品都有一个专用的安装软件包,在该软件包中包含了所有需要下装到NAMC板的文件。在该软件包中定义了变频器的额定参数,这些参数在直流供电的变频器和交流供电的变频器中是不同的。 SW PACKAGE VER 表示。ACS 600 系统应用程序的安装软件包有两个不同的版本:
AM4G6xxx ,适用于非并联连接的变频器(例如 100 kVA)
AM5G6xxx ,适用于并联连接的变频器(例如 4 x R11i)
APPLIC SW VERSION 来表示。
程序引导
NAMC 板中的应用程序保存在FPROM 存储器中。当接通辅助电源后,该应用程序开始例行初始化、加载所有任务和参数并将应用程序从FPROM 存储器装入RAM存储器中。这些操作大约需要6秒钟。在启动过程结束后会发出一个复位信号,并且传动控制模式变成REMOTE。
控制框图
在软件的固定部分每毫秒进行一次速度控制(速度积分是2 毫秒)。下图说明了速度和转矩控制链。
Figure 0 - 2 Speed Control Chain
Figure 0 - 3 Torque Control Chain
控制模式
The ACS 600 系统应用程序有两种主要的控制模式外部控制和本地控制。控制模式可以通过CDP 312控制盘或DriveWindow 工具的LOC/REM 键来选择。
外部模式
传动系统可以通过与上位机系统的DDCS通讯连接或传动系统I/O进行控制。 MODULE 选择需要的模式。也可以用一个数字输入量来改变控制区。
手动/自动
功能
该模式适合于要求在上位机系统(被连接到CHO)和数字和模拟输入之间切换的应用场合。在REMOTE(外部控制)模式中,可以利用一个数字输入量将有效的控制区从上位机系统切换到I/O。 HAND/ AUTO。
本地模式
本地控制模式主要用于调试和维修期间。本地控制模式通过CDP 312控制盘或DriveWindow 上的LOC/REM 键进行选择。在该模式下,来自上位机系统的控制信号不会对系统产生任何影响。 LOCAL LOCK 无效。无论在何种控制模式下,参数的值都可以被监控和改变。
急停
急停功能符合机械标准EN 292-1: 1991, EN 292-2: 1991, EN 418: 1992, EN 954-1: 1996 and EN 60204-1: 1992 + Corr. 1993的安全原则。
ACS 600 MultiDrive硬件和系统应用程序可以完成下面两类急停:
Class 0 ,立即切断电源。
Class 1 ,受控急停。
也可以参见手册ACS 600 MultiDrive 安全和产品信息(Code 3AFY 63982229)。
急停硬件
急停信号被接到基本I/O板(NIOC-01)或者NDIO扩展模块的数字输入1(DI1),并且通过将DI1或者主控制字(MCW)的第2位设为FALSE (0)可以激活急停功能。
急停信号通过NIOC-01或NDIO模块1的继电器输出RO1被送到ACU(辅助控制单元),在该单元中包含了急停回路的控制继电器。反馈信号的目的是确认急停功能