La regolazione dei parametri dell'anello di corrente e dell'anello di velocità negli azionamenti a frequenza variabile è un aspetto critico del controllo dell'azionamento. Di seguito viene fornita una spiegazione dettagliata dei metodi di regolazione per questi due cicli:
I. Metodi di ottimizzazione del circuito di corrente
Il circuito di corrente funge da circuito interno del VFD, influenzando principalmente la corrente di uscita. La corrente in uscita determina la coppia, che a sua volta determina l'accelerazione. Pertanto, la regolazione del circuito di corrente influisce direttamente sulle prestazioni del VFD.
1. Determinazione dei parametri PID dell'anello di corrente:
● I parametri PID del circuito di corrente (proporzionale, integrale, derivativo) sono generalmente preimpostati nel VFD, ma potrebbero richiedere una messa a punto-per applicazioni specifiche.
● Il guadagno proporzionale (P) riduce l'errore e migliora la risposta del sistema, ma valori eccessivi possono causare oscillazioni del sistema.
● Il guadagno integrale (I) elimina l'errore residuo, ma valori eccessivi possono portare all'instabilità del sistema.
● Il guadagno derivativo (D) si regola in base al tasso di variazione dell'errore, migliorando la reattività del sistema a piccoli cambiamenti.
2. Regolazione della velocità di risposta del loop di corrente:
● La velocità di risposta del circuito di corrente deve corrispondere all'induttanza e alla resistenza del motore e del cavo per evitare oscillazioni nel circuito di corrente.
● La velocità di risposta può essere modificata regolando i coefficienti proporzionale e integrale dell'anello di corrente.
3. Precauzioni:
● Potrebbe essere necessaria un'attenzione particolare alla regolazione del circuito di corrente durante l'avvio, i transitori di carico, le basse velocità, i carichi pesanti o i guasti da sovracorrente.
● Le regolazioni del circuito di corrente devono essere basate sui parametri effettivi del motore e del cavo per garantire la stabilità e le prestazioni del sistema.
II. Metodi di regolazione del circuito di velocità
L'anello di velocità è l'anello esterno dell'inverter e influenza principalmente la frequenza di uscita. La stabilità e la precisione della frequenza di uscita sono fondamentali per le prestazioni di controllo dell'inverter.
1. Determinazione dei parametri PID dell'anello di velocità:
● L'anello di velocità utilizza principalmente il controllo PI (proporzionale-integrale).
● Il guadagno proporzionale (guadagno di velocità) determina i tassi di accelerazione e decelerazione del motore, mentre il guadagno integrale attenua le variazioni di velocità e riduce l'overshoot.
2. Regolazione della velocità di risposta dell'anello di velocità:
● La modifica dei coefficienti proporzionale e integrale dell'anello di velocità ne altera la velocità di risposta.
● Coefficienti proporzionali più elevati accelerano la risposta ma possono causare un superamento; coefficienti integrali più elevati riducono l'overshoot ma possono rallentare la risposta.
3. Considerazioni:
● Quando le condizioni di carico cambiano, assicurarsi che la velocità ritorni rapidamente al setpoint regolando i parametri dell'anello di velocità.
● La regolazione dell'anello di velocità deve dare priorità alla stabilità del sistema e ai requisiti prestazionali, evitando eccessivi superamenti e oscillazioni.
III. Strategia di ottimizzazione integrata
1. Regolare il circuito di corrente prima del circuito di velocità:
● Logicamente, il loop di corrente dovrebbe essere sintonizzato per primo. Utilizzare il circuito di corrente ottimizzato come base per la successiva regolazione del circuito di velocità.
● La regolazione del circuito di corrente deve tenere conto dell'induttanza/resistenza del motore e del cavo per evitare oscillazioni.
2. Adattare in base agli scenari applicativi reali:
● I parametri dell'anello di corrente e di velocità possono richiedere impostazioni diverse a seconda delle varie applicazioni.
● Ad esempio, aumentare il guadagno proporzionale in modo appropriato per scenari che richiedono una risposta rapida; aumentare il guadagno integrale in modo appropriato per scenari che richiedono transizioni graduali.
3. Condurre test pratici e aggiustamenti:
● Dopo aver modificato i parametri, eseguire test pratici per convalidare l'efficacia delle modifiche.
● In base ai risultati dei test, eseguire ulteriori perfezionamenti-fino a quando non vengono soddisfatti i requisiti di stabilità e prestazioni del sistema.
In sintesi, la regolazione dei parametri del circuito di corrente e del circuito di velocità di un VFD è un processo complesso e critico. Attraverso impostazioni ragionevoli dei parametri e strategie di regolazione, è possibile garantire la stabilità e le prestazioni del VFD per soddisfare le esigenze delle applicazioni pratiche.