問題:
我這套系統是動力試驗臺。mm440控制交流感應電機對動力機械進行發(fā)動機臺架性能試驗使用。問題是,mm440本身在德國人的眼里,就是風機泵類的控制,很簡單的,而發(fā)動機臺架性能試驗的設備,應該是工程型動力傳動控制系統所做的事。在國內,因為用戶沒錢,都買廉價的測功設備做實驗,所以,mm440的控制系統做測功機,倒成了*。
系統是沒有編碼器的slvc控制,采用的是傳統的端子通訊,沒有網絡數據通訊的那種。設定值和開關量一律由mm440的端子輸入和輸出的那種。要完成的工況任務:
1.恒轉速的電動發(fā)電狀態(tài);
2.外部閉環(huán)的恒轉矩控制發(fā)電狀態(tài)(采用的恒轉速運行扭矩限幅的控制方式)。
對于恒轉速控制電動和發(fā)電狀態(tài)的運行工況,mm440沒有問題。這里不做贅述。對于外部閉環(huán)的扭矩限幅控制,客戶要求:
一,必須要從0-100%連續(xù)控制。
第二,在運行中能對受試發(fā)動機做突加和突減負載的調速實驗。
那么,問題來了,首先是0扭矩的工況,電機的輸出軸系是有靜摩擦阻力和電磁阻力的。即便是此時給電機切斷了電源,零磁場狀態(tài)下,軸系的摩擦轉矩也依然存在。而此時發(fā)動機需要測試0轉矩下,怠速的排放數據。如果電機軸系轉矩不為零,就不能滿足實驗需求;
另外,調速特性的突加和突減操作,如果僅僅是把扭矩設定值(限幅值)在0和當前值之間轉換,也做不到突減的需求,因為那時的發(fā)動機轉矩仍然很大,電機在磁場作用下,仍有很強的靜阻力存在。
像這樣的需求,我們一直都是采用工程型變頻器系統來完成的操作,現在這種配置的測功機系統,過去僅僅用于一般性的速度特性試驗,不是做法規(guī)排放試驗設備??墒怯脩艟褪沁@么任性。必須在此設備上滿足使用需求。
用戶任性,這是煩人的事情了。怎么解決呢?
一,要求m440必須要有轉矩限幅控制時的零補償功能。也就是此時需要電機有電動能力,悄悄地幫忙傳動,使發(fā)動機軸轉矩變?yōu)?。這種幫忙,在工程型變頻器非常好辦,在mm440里做?巧婦難為無米之炊呀。
第二,要能解決在線狀態(tài)下的使能和禁止操作。也就是在電機運行中操作無編碼器的使能允許和禁止。當發(fā)動機熄火狀態(tài),測功機的那個零扭矩狀態(tài)的幫忙補償就是多余的了,此時需要把使能禁止,是電機停止幫忙的轉動。第二個問題或許相對好解決。
如上圖示。閉環(huán)扭矩零補償分了三個部分。
一部分,從模擬量輸入2來的扭矩限幅值設定信號,小值設置了一個臺階,這個臺階就是把扭矩限幅的小值放開一丟丟,不讓它等于0,為扭矩的0補提供通道;
第二部分就是電機要正反兩個方向運行,所以,零補也要兩個方向的補償,把它與正反轉命令關聯,就可以分別做兩個方向的扭矩0補了。而且我用的是固定值設置,固定值設置單位是hz,我給定補償點是扭矩,單位不匹配,沒關系,加一個自由功能塊,就變成了100%的單位了。
第三部分,把補償加在了扭矩設定值通道的附加給定上。既滿足了使用需求。實測,零補狀態(tài),電機軸扭矩可以達到0.05nm以下的效果。
假如mm440沒有bico的功能,這個零補,可就真的沒戲了。我感覺開心的,就是mm440沒有模擬開關的自由功能塊,但是他的固定值設置選擇因為有了互聯功能,而且閑著也是閑著,為何不用呢?