有速度传感器矢量控制方式详解

　　有速度传感器的矢量控制方式的矢量变频器，主要用于高精度的速度控制、转矩控制、简单伺服控制等对控制性能要求严格的使用场合。在该方式下采用的速度传感器一般是旋转编码器，并安装在被控电动机的轴端，而不是象闭环v/f控制安装编码器或接近开关那样随意。在很多时候，为了描述上的方便，也把有速度传感器的矢量控制方式称为闭环矢量控制或有pg反馈矢量控制，本文为了不与运行方式中的pid闭环控制相混淆，以及与无速度传感器矢量控制相对应，基本采用“有速度传感器矢量控制方式”这种称呼。

　　有速度传感器矢量控制方式的变频调速是一种理想的控制方式，它有许多优点:
（1）可以从零转速起进行速度控制，即使低速亦能运行，因此调速范围很宽广，可达1000:1;
（2）可以对转矩实行精确控制;
（3）系统的动态响应速度甚快;
（4）电动机的加速度特性很好等优点。

4．2　编码器pg接线与参数

　　矢量变频器与编码器pg之间的连接方式，必须与编码器pg的型号相对应。一般而言，编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种，其信号的传递方式必须考虑到变频器pg卡的接口，因此选择合适的pg卡型号或者设置合理的跳线至关重要。

　　在变频器的参数组中对于编码器pg都有比较严格的定义，这些定义包括:
（1）编码器pg每转脉冲数。此参数可以查看编码器本身的技术指标，单位为p/r。
（2）编码器pg方向选择。如果变频器pg卡与编码器pg接线次序代表的方向，和变频器与电动机连接次序代表的方向匹配，设定值应为正向，否则为反向。必须注意当方向选择错误时，变频器将无法加速到你所需要的频率，并报过流故障或编码器反向故障。更改此参数可方便地调整接线方向的对应关系，而无须重新接线。

编码器pg从输入轴看时顺时针方向cw旋转时，为a相超前，另外，正转指令输出时，电动机从输出侧看时逆时针ccw旋转。然而，一般的编码器pg在电动机正转时，安装在负载侧时为a相超前，安装在与负载侧相反时b相超前。
（3） 编码器pg断线动作。如果编码器pg断线（即pgo），变频器将无法得到速度反馈值，将立即报警并输出电压被关闭，电动机自由滑行停车，在停车过程中，故障将无法复位，直到停机为止。
（4） 编码器pg断线检测时间。一般为10s以下，以确认在此时间内编码器pg的断线故障是否持续存在。
（5） 零速检测值。本参数是为了检测编码器pg断线而定义的功能，当设定频率大于零速检测值，而反馈速度小于零速检测值，并且持续时间在编码器pg断线检测时间参数以上，则变频器确认为编码器pg断线故障（pgo）成立。
（6） 编码器pg与电动机之间的齿轮齿数。本参数是为了适应编码器安装在齿轮电动机上的情况，可设定齿轮齿数。由电动机转速公式可以得出:
电动机速度（r/min）=（从编码器pg输入的脉冲数×60）×（负载侧齿轮齿数 / 电动机侧齿轮齿数）/编码器pg的每转脉冲数
（7） 检出电动机的过速度。电动机超过规定以上的转速时，检出故障。通常设定100％～120％的最大频率为检出过速度的基准值，如果在预定的时间内频率持续超出该值，则定义为电动机过速度故障（os）。如发生该故障，变频器自由停车。
（8） 检出电动机和速度指令的速度差。我们定义电动机的实际速度和设定速度的差值为速度偏差，如果在一定的时间内其速度偏差值持续超出某一范围值（如10％时），则检出速度偏差过大（dev）。如发生该故障，变频器可以按照预先设定的故障停机方式停机。