中国衡器行业发展迅速

   2022-11-02 工业品商城114
核心提示:正弦脉宽调制(SPWM)具有控制电路结构简单、成本低、机械硬度好等特点,能够满足一般传动平稳调速的要求,已广泛应用于工业的各个领域。但在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降影响显著,降低了最大输出转矩。另外,它的机械特性不如DC电机硬,动态转矩能力和静态调速性能也不尽如人意。而且系统性能不高,控制曲

正弦脉宽调制(SPWM)具有控制电路结构简单、成本低、机械硬度好等特点,能够满足一般传动平稳调速的要求,已广泛应用于工业的各个领域。但在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降影响显著,降低了最大输出转矩。另外,它的机械特性不如DC电机硬,动态转矩能力和静态调速性能也不尽如人意。而且系统性能不高,控制曲线会随着负载的变化而变化,转矩响应慢,电机转矩利用率不高,低速时由于定子电阻和逆变器死区效应性能下降,稳定性变差。因此,人们开发了矢量控制变频调速。但这种控制方式也是目前变频器常用的控制方式之一。也是目前国产品牌使用最多的控制方式之一。

空间矢量(SVPWM)是基于三相波形的整体生成效应,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目标,一次性生成三相调制波形,并以内接多边形逼近圆的方式进行控制。经过实际使用,得到了改进,即引入频率补偿可以消除速度控制的误差;低速时定子电阻的影响通过磁链幅值的反馈估计来消除。闭环输出电压和电流,提高动态精度和稳定性。但是控制电路环节多,没有调节扭矩,系统性能没有得到根本提升。由于很多国产变频器在矢量控制方面与国外品牌还有一定差距,所以国产变频器普遍采用SVPWM控制方式。

矢量频率控制的方法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic通过三相转两相变换转换为两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再根据转子磁场通过定向旋转转换为同步旋转坐标系下的直流电流Im1、IT1(Im1相当于DC电机的励磁电流;1相当于电枢电流与转矩成正比),然后模仿DC电机的控制方法得到DC电机的控制量,通过相应的坐标逆变换实现对异步电机的控制。交流电机本质上相当于DC电机,速度和磁场是独立控制的。通过控制转子磁链,进而分解定子电流得到转矩和磁场分量,通过坐标变换实现正交或解耦控制。采用矢量控制,电机在低速时的输出转矩,如(无速度传感器)1Hz(对于4极电机,其转速约为30r/min)可达到电机在50Hz时的输出转矩(最大约为额定转矩的150%)。对于常规的V/F控制,电机的压降随着电机转速的降低而增大,导致励磁不足,使电机不能获得足够的旋转力。为了弥补这一不足,逆变器需要提高电压来补偿电机转速下降引起的电压降。该功能是扭矩提升。转矩提升功能增加了逆变器的输出电压。然而,即使输出电压增加很多,电动机转矩也不能相应地增加到其电流。因为电机电流包含了电机产生的转矩分量和其他分量(如励磁分量)。矢量控制分配电机的电流值,从而确定电机电流分量和产生转矩的其他电流分量(如励磁分量)的值。矢量控制可以通过响应电机端的压降来优化补偿,在不增加电流的情况下让电机产生大转矩。该功能对于改善电机低速时的温升也是有效的。因此,矢量控制成为国外品牌占领高端市场的重要优势。

直接转矩控制技术很大程度上解决了矢量控制的上述缺点,并以新颖的控制思想、简洁的系统结构和优良的动静态性能得到了迅速发展。目前,该技术已成功应用于电力机车大功率交流传动。直接转矩控制直接在定子坐标系中分析交流电机的数学模型,控制电机的磁链和转矩。它不需要把交流电机等同于DC电机,省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算。它不需要模仿DC电机的控制和简化交流电机的数学模型来进行解耦。ABB的ACS800系列采用这种控制方式。

我国生产的衡器主要属于静态衡器。它们的测量要求、技术性能、功能和外观都达到了国外同类产品的先进水平,且价格低于国外同类产品,因此具有很强的出口潜力。然而,自动衡器中使用的动态衡器与国外同类产品相差甚远,尤其是在动态稳定性方面。
近年来,我国衡器行业发展迅速。目前国内生产衡器的厂家有近百家,产量从1996年的1.1万家增加到2002年的10万家左右,几年间产量几乎增长了10倍。2002年产值1.3亿元,比2001年增长近30%。但在这几百家企业中,有相当一部分企业产量较低,有的企业只能配备自己的衡器,基本没有市场竞争力。

 
 
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