一種新型繞線轉(zhuǎn)子無(wú)刷雙饋電機(jī)商用
變頻器控制方法探討
吳濤，王雪帆
(華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，武漢430074)
摘要：探討了一種采用RS485串口與變頻器通訊方式來(lái)獲得任意指定電壓和頻率的控制方法，從而實(shí)現(xiàn)商用變頻囂對(duì)無(wú)刷雙饋電機(jī)電動(dòng)和發(fā)電運(yùn)行控制。Mastel430／440變頻器具有特殊曲線可編程的V／F控制方式，修改3點(diǎn)可編程電壓坐標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)變頻器輸出任意頻率和電壓的交流電。
關(guān)鍵詞：無(wú)刷雙饋電機(jī)；商用變頻器；RS485；控制方法
0引 言
無(wú)刷雙饋電機(jī)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固可靠、可實(shí)現(xiàn)異步和同步及雙饋等多種運(yùn)行方式的通用電機(jī)，具有變頻器容量小、功率因數(shù)可調(diào)等特點(diǎn)，既可作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行用于交流調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)，也可作發(fā)電機(jī)運(yùn)行用于變速、恒頻、恒壓發(fā)電系統(tǒng)，在節(jié)能調(diào)速系統(tǒng)及變速恒頗的水力和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。商用變頻器具有價(jià)格便宜、性能穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。一般商用變頻器都是按固定V／F曲線輸出，而無(wú)刷雙饋電機(jī)電動(dòng)運(yùn)行或發(fā)電運(yùn)行時(shí)，需要變頻器輸出可變頻率和可變電壓的交流電。本文探討了一種采用RS485串口與變頻器通訊的方式來(lái)獲得任意指定電壓和頻率的控制方法，從而實(shí)現(xiàn)商用變頻器對(duì)無(wú)刷雙饋電機(jī)電動(dòng)和發(fā)電運(yùn)行控制。
1 430特殊曲線可編程模式
西門子430／440變頻器具有特殊曲線可編程的v／F控制方式。整個(gè)頻率電壓曲線分為5個(gè)線性區(qū)域，如圖1所示。從0 Hz到額定頻率之間有3點(diǎn)坐標(biāo)可編程，頻率坐標(biāo)不能在線修改，需在變頻器啟動(dòng)前設(shè)定好(例如f1=5 Hz，f2=25 Hz，f3=45 Hz)，可編程電壓坐標(biāo)可以在線修改。啟動(dòng)變頻器運(yùn)行后可以通過(guò)修改3點(diǎn)可編程電壓坐標(biāo)來(lái)調(diào)整輸出頻率值和電壓值。3點(diǎn)頻率坐標(biāo)參數(shù)為P1320、P1322、P1324，電壓坐標(biāo)參數(shù)為P1321、P1323、P1325。圖中P1310點(diǎn)為0 Hz處起始電壓。
如果需要輸出任意設(shè)定頻率和電壓比如為t和K，在頻率fx確定情況下，可編程電壓坐標(biāo)按下式計(jì)算：
2 Rs485通訊格式
為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，變頻器控制采用RS485總線與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。西門子的Micro變頻器波特率****可達(dá)到19200b／s；1位起始位；8位數(shù)據(jù)位；1位偶校驗(yàn)；1位停止位。變頻器接收控制的通訊協(xié)議報(bào)文格式如表1所示。
報(bào)文格式定義如下：STX報(bào)文頭，固定為02h；LGE字節(jié)長(zhǎng)度。根據(jù)通訊協(xié)議設(shè)置的PKW字節(jié)數(shù)確定整個(gè)報(bào)文長(zhǎng)度(不含報(bào)文頭和報(bào)文長(zhǎng)度本身)；ADR：變頻器地址；PKW區(qū)說(shuō)明參數(shù)識(shí)別ID一數(shù)值(PKW)接口的處理方式。PKW接口并非物理意義上的接口，而是一種機(jī)理。這一機(jī)理確定了參數(shù)在兩個(gè)通訊伙伴之間(例如控制裝置與變頻器)的傳輸方式，如參數(shù)數(shù)值的讀和寫。PKW區(qū)前兩個(gè)字(PKE和IND)的信息是關(guān)于主站請(qǐng)求的任務(wù)(任務(wù)識(shí)別標(biāo)記ID)或應(yīng)答報(bào)文的類型(應(yīng)答識(shí)別標(biāo)記ID)。PKW區(qū)的第3第4個(gè)字規(guī)定報(bào)文中要訪問(wèn)的變頻器的參數(shù)號(hào)(PNU)。PNU的編號(hào)與MICRO4的參數(shù)號(hào)相對(duì)應(yīng)，例如，1082=P1082=Fmax。
通訊報(bào)文的PZD區(qū)是為控制和監(jiān)測(cè)變頻器而設(shè)計(jì)的。在主站和從站中收到的PZD總是以****的優(yōu)先級(jí)加以處理。處理PZD的優(yōu)先級(jí)高于處理PKW的優(yōu)先級(jí)，而且，總是傳送接口上當(dāng)前****的有效數(shù)據(jù)。STW變頻器控制字通過(guò)修改STW控制字可以控制變頻器啟動(dòng)、停止、正傳、反轉(zhuǎn)；HSW為主頻率設(shè)定值。BCC所有字節(jié)的異或校驗(yàn)。
3 VC下實(shí)現(xiàn)代碼
以修改可編程坐標(biāo)第3點(diǎn)電壓參數(shù)(參數(shù)號(hào)為P1325)為例，使用VC6．0下提供的ActiveX控件Microsoft Communication Control 5．0(MSComm控件)。其工作流程圖如圖2所示。
需要注意的是PKW中PWEl和PWE2采用的是IEEE浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)據(jù)，必須將設(shè)定數(shù)據(jù)浮點(diǎn)規(guī)格化處理。在C語(yǔ)言中可以利用memcpy[(void。)bur，＆m—set3vol，4]；這個(gè)函數(shù)可以將設(shè)定電壓值m_ set3vol這個(gè)浮點(diǎn)數(shù)據(jù)直接存放在bur首地址開(kāi)始的4個(gè)單元。
對(duì)于變頻器回送的狀態(tài)信息，則利用Windows的消息處理函數(shù)OnComm()進(jìn)行處理。利用Class—Wizard為MSComm控件IDC—MSCOMMI添加 |
