ABB变频传动的优越性

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摘要： abb变频器主要对于交流电机的控制，具有高效调速的功能，并且使用简单、安全可靠、可扩展性强、而且维护非常方便，监测保护功能也非常完善。目前，交流变频调速技术在我国应用广泛，这为交流异步电动机驱动的设备能够进行高质量调速创造了可能。

关键词：变频；传动；矢量控制；优势

中图分类号：TN830文献标识码： A

引言

ABB变频器已经在我国推广了十多年，在我国的化工、发电、造纸、交通运输以及冶金等行业都得到了广泛的应用。ABB变频器对于交流电机的控制，具有高效调速的功能，并且使用简单、安全可靠、可扩展性强、而且维护非常方便，监测保护功能也非常完善。因此，ABB变频器技术得到了用户的认可，应用效果理想。

随着我国工业自动化生产对大型机械设备调速性能要求的提高，传统的调速方法因为其维护量大、系统故障率高的特点已不能满足企业的要求。在这样的情况下，交流变频调速技术得到了广泛的推广和应用，这为交流异步电动机驱动的设备能够进行高质量调速创造了可能。随着变频技术和矢量控制技术的发展，加之电力传动的功率范围比较大，容易实现自动控制和遥控，并能远距离激励和传递动力等因素，变频传动系统已被广泛使用。这里，我们就对ABB变频器的传动控制进行简要的分析和介绍。

1 ABB变频器简介

1.1 ABB变频器主要组成及工作原理介绍

ABB变频器主要包括辅助控制单元、进线单元、滤波单元、供电单元以及部分逆变器等部分。

ABB变频器系统通过供电单元把三相的交流电重新整流成直流电，然后通过直流母线将直流电输送到各个逆变器，其中，逆变器和供电单元都是按照四象限运行，这样就可以通过直流母线把电机发电状态下产生的交流电实现逆变器的共享，或者通过供电单元将其送回到电网中。

1.2 ABB变频器技术优势介绍

1.2.1矢量控制

矢量控制技术主要是通过模仿直流电机的控制方法来对异步电动机进行控制。这种方法使用定子磁场定位，通过将转子电流经过坐标的变换，进而分解成励磁、转矩2个数值，这样就可以控制异步机非解耦状态到直流电动机解耦状态的转化。这种方式是根据坐标的变换来实现的等效变换，其依据的等效原则是：在不同的坐标系下，电动机模型产生的各个磁动势相同。

由于矢量控制方式过程中的坐标转换需要进行大量的运算，因此导致电动机的控制结构非常复杂。但是随着近些年来计算机技术的高速发展和专家学者对电动机模型的精确和简化，矢量控制方式得到了快速的发展。

但是，需要注意的是，因为矢量控制技术是仿效直流电动机对异步电动机进行控制的方式，因此其控制精度和速度都低于与直接控制异步电动机控制精度。

1.2.2 DTC控制

直接转矩控制技术(DTC)的控制思想是在矢量控制之后产生的。DTC的主要控制原理就是使用空间矢量来确定子磁场方向，这种方法直接基于定子坐标系，通过研究分析定子坐标系下的数学模型来对异步电动机磁链进行计算。DTC控制结构非常简单，其对控制信号的处理物理概念也比较明确，在操作控制上鲁棒性好，这使得DTC技术在异步电动机的控制上转矩响应的速度很快，而且不存在超调的特点，因此，这是一种极具优势的具有高静和高动态性能的控制方式。

2 ABB变频器传动控制的应用特点

ABB变频器主要使用先进的DTC直接转矩控制技术。DTC模式会在ABB变频器启动时自动运行，是变频器的缺省设置，这种模式能够适用于大部分操作的要求。除此之外，如果要求ABB变频器将多个不同配置的电机并联使用，那么就只能使用进行标量控制的SCALAR模式。ABB变频器在传动控制的应用具有非常显著的优势和特点，这里我们进行简单的介绍。

2.1零速满转矩

在电机发生零速运行的情况时，应用ABB变频器技术驱动的电机可以在测速机和编码器发出控制信号之前就能够获取其额定转矩。因此，ABB变频器驱动的电机具有一定的故障自处理功能，并且出现故障时对于故障的警报和处理也非常迅速。

2.2自动识别运行功能

DTC技术的一个显著优点就是该项技术的实施是基于精确的电机模型之上的。为了实现模型的建立，就需要对电机进行识别操作。这样的话，电机在传动起动的过程中，ABB变频器对电机的驱动运行大约只需要1min，而且能够有效对电路电机的反应进行控制监控，从而建立电机数学模型，并且能够自动对该数学模型进行优化。在我们没有选择识别运行时，电机在第一次起动过程中会在零速短暂运行，以便快速建立一个电机模型。

2.3直流抱闸

ABB变频器可以通过直流抱闸的功能，在电机零速运行时将转子锁定，从而对电机产生有效的保护作用。同时，还可以对电机的转速时时监控，一旦电机运行速度过小而小于预设阈值时，ABB变频器能够根据要求将电机进行快速关闭，同时使用直流电压运行电机，这样可以有效保护电机的配件设施。

2.4快速制动功能

ABB变频器能够进行快速停车操作。ABB变频器中装备了相应的制动斩波器以及制动电阻器，该组设备能够对回路电压进行快速识别，在回路中的电压超过限定阈值后，斩波器就把制动电阻器与变频器的中间回路接通，进行能耗制动。

2.5自起动技术

ABB变频器能够对控制电机的状态在短时间内进行分析测定，测定时间最长不超过几秒钟，这样就能够保证变频器控制电机在不同条件下随时完成提升和积分起动操作。

变频器的设置

变频器一般情况都会选配操作面板，在使用本地或远程控制程序操作变频器前，必须先进行变频器的基本设置，具体如下：

（1） 将控制方式切换为本地控制，并根据变频器使用手册，设置变频器地址。

（2） 设置变频器可以远程控制，并选择通讯模式。

（3） 设置变频器选用编码器，并连接电机进行自检匹配操作。

（4） 设置变频器的速度控制模式，如速度控制或是转矩控制等。

（5） 在将基本的参数设置完成后，切换至远程控制状态，等待远程控制。

3 结论

ABB变频器在我国的化工、发电、造纸、交通运输以及冶金等行业得到了广泛的应用，以其高效调速、使用简单、安全可靠、可扩展性强、维护方便、监测保护功能完善的特点得到了用户的广泛认可，应用效果理想。因此，加强对ABB变频器的分析和研究对于我国工业设备自动化的发展具有重要的意义。

参 考 文 献

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作者简介：刘科，1986-12，男，汉，内蒙古巴彦淖尔市，内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司