本發(fā)明涉及轉爐，尤其涉及一種基于無編碼器速度低頻的變頻控制方法。

背景技術：

1、煉鋼廠氧槍系統(tǒng)是非常典型的位能性負載，運行中攜帶多種氣體和冷卻水，重量非常重。氧槍運行的速度給定是一條漸變連續(xù)曲線，在啟動和停車的過程中，必然要經過低頻運行的階段，并且氧槍系統(tǒng)運行在無編碼器矢量控制模式,眾所周知，變頻器低頻時輸出的電磁轉矩比較低，動態(tài)特性變壞，啟動電流增大，有時會報堵轉故障等，當力矩不足以克服氧槍重力和摩擦力的時候，會出現(xiàn)下滑溜槍，不能提升的現(xiàn)象，氧槍口被燒毀，冷卻水進入轉爐，甚至發(fā)生爆炸的嚴重事故,怎樣控制變頻低頻段特性，這是我們遇到的問題。

2、煉鋼廠氧槍傳動控制系統(tǒng)多使用帶編碼器的矢量控制，而對于使用無編碼器的矢量控制系統(tǒng)，變頻器低頻運行在v/f控制模式下，現(xiàn)有技術中多為采用電壓提升從而改善啟動轉矩的方法，而轉錄氧槍傳動控制系統(tǒng)中由于五編碼器控制低頻需要考慮控制精度和穩(wěn)定的問題，因此現(xiàn)有技術中多為有編碼器反饋的矢量控制。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種基于無編碼器速度低頻的變頻控制方法，實現(xiàn)低頻時轉矩的穩(wěn)定輸出，停車時能實現(xiàn)準確停車，保證位能性負載運行的穩(wěn)定性，確保生產的順利進行,并在交流控制領域具有廣泛的推廣價值。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn)：

3、一種基于無編碼器速度低頻的變頻控制方法，包括以下內容：

4、1)把轉動慣量補償作為轉矩的附加給定；

5、2)無編碼器矢量控制的低頻0～3hz范圍設置靜態(tài)轉矩設定值，同時修改電流控制amp模式和無編碼器的矢量控制slvc模式的切換點，使位能性負載停車時在無編碼器的矢量控制slvc模式。

6、進一步的，所述轉動慣量計算公式如下：

7、me-mz＝j×dω/dt?(1)

8、其中，me為變頻輸出電磁轉矩，單位為n.m；mz為為負載轉矩，單位為n.m；j為總轉動慣量，單位kg.m2；ω為機械角速度，單位弧度/s；ω＝2πn/60；n為電機轉速，單位rpm；

9、把輸出轉矩限幅值限制在5％～20％額定轉矩內，記錄電機轉速從零到額定轉速需要的時間，算出轉動慣量j1,改變輸出轉矩限幅值，算出相應的轉動慣量j1～jn，算出轉動慣量平均值j，根據公式(1)計算出不同速度和加速度下的附加轉矩作為轉矩的附加給定。

10、進一步的，所述使位能性負載停車時在無編碼器的矢量控制slvc模式具體包括如下內容：

11、(1)設置電機模型motmod特性為啟動低頻0～3hz時為電流控制amp模式；

12、(2)指定從電流控制amp模式切換到無編碼器的矢量控制slvc模式的頻率閾值；

13、(3)指定從slvc切換到amp模式的頻率滯環(huán)。

14、進一步的，還包括在磁場電流id調節(jié)器的輸入端附加靜態(tài)轉矩td，td＝最大負載轉矩的輸入端，當靜態(tài)轉矩td＝0時，流入電機的僅僅是磁場電流id，當td＝100％時，流入電機的是電機額定電流ie。

15、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

16、1)把轉動慣量補償作為轉矩的附加給定，不僅可以獲得穩(wěn)定的附加給定，增加位能性負載的提升轉矩，同時還可以減少動態(tài)超調；

17、2)無編碼器矢量控制的低速范圍設置靜態(tài)轉矩設定值，使位能性負載停車時在slvc模式，保證了位能性負載的準確停車；

18、3)通過對低頻段變頻器采取的兩種控制方法，對于像氧槍這樣要求高轉矩的電控系統(tǒng)，效果非常好，既能提高啟動轉矩，滿足低頻提槍的要求，沒有出現(xiàn)因轉矩不夠而溜槍的事故，又抑制了系統(tǒng)超調，從而改善系統(tǒng)啟動的動態(tài)性能，實現(xiàn)低頻時轉矩的穩(wěn)定輸出，通過速度控制，實現(xiàn)系統(tǒng)的精確定位，停車時能實現(xiàn)準確停車，保證位能性負載運行的穩(wěn)定性，確保生產的順利進行,并在交流控制領域具有廣泛的推廣價值。

技術特征：

1.一種基于無編碼器速度低頻的變頻控制方法，其特征在于，包括以下內容：

2.根據權利要求1所述的一種基于無編碼器速度低頻的變頻控制方法，其特征在于，所述轉動慣量計算公式如下：

3.根據權利要求1所述的一種基于無編碼器速度低頻的變頻控制方法，其特征在于，所述使位能性負載停車時在無編碼器的矢量控制slvc模式具體包括如下內容：

4.根據權利要求1所述的一種基于無編碼器速度低頻的變頻控制方法，其特征在于，還包括在磁場電流id調節(jié)器的輸入端附加靜態(tài)轉矩td，td＝最大負載轉矩的輸入端，當靜態(tài)轉矩td＝0時，流入電機的僅僅是磁場電流id，當td＝100％時，流入電機的是電機額定電流ie。

技術總結
本發(fā)明涉及一種基于無編碼器速度低頻的變頻控制方法，包括把轉動慣量補償作為轉矩的附加給定，無編碼器矢量控制的0～3Hz范圍內設置靜態(tài)轉矩設定值，同時修改電流控制AMP模式和無編碼器的矢量控制SLVC模式的切換點，使位能性負載停車時在無編碼器的矢量控制SLVC模式；把轉動慣量補償作為轉矩的附加給定，不僅可以獲得穩(wěn)定的附加給定，增加位能性負載的提升轉矩，同時還可以減少動態(tài)超調，滿足低頻提槍的要求，沒有出現(xiàn)因轉矩不夠而溜槍的事故，實現(xiàn)低頻時轉矩的穩(wěn)定輸出，停車時能實現(xiàn)準確停車，保證位能性負載運行的穩(wěn)定性，確保生產的順利進行,并在交流控制領域具有廣泛的推廣價值。

技術研發(fā)人員：張麗,趙中楊,齊鑫,王宇明
受保護的技術使用者：鞍鋼集團自動化有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10