直流母线电压对永磁同步电机伺服的影响
本文在单相220v的供电且负载较大的情况下,验证了上述观点。并通过对比实验验证了对母线电压补偿的方法能使驱动器的性能在给定转速阶跃时有一定的提升。
实验采用绵阳圣维公司的swai-sc系列驱动板卡、配套电机及自编写的测试系统。实验采用单相交流220v输入,实验用电机额定转矩为4nm、额定转速为4000r/min,电机带负载运行。电机的额定功率为:
测试时刻,市电略高为235v。因此,图中母线v。母线r/min的阶跃)所示,补偿的测试曲线所示。图中左侧坐标为转速,坐标转速单位r/min(转/分)。右侧坐标为母线电压的幅值,幅值单位为v(伏特),横坐标为时间,时间单位为120微妙(测试软件的通讯周期)。可以看出:当转速阶跃时,直流母线hz)的下降。
对比图4、图5可以看出:图4中转速从04000转/分的上升时间为322.6ms,图5中转速从04000转/分的上升时间为320.3ms。实验表明,该方案对阶跃输入下伺服性能的提高非常有限。这是因为,在阶跃输入下驱动器内部的电流环的给定迅速增至并保持最大值。电流环的pi控制能够保际的电流给定的电流。所以,在图4、5中转速上升曲线的斜率几乎一致。
但当对驱动器提出更高的要求时,比如快速的动态响应、极小的转速超调以及较强的刚性时,该方法结合其它的改进控制方法对驱动器的性能会有一定的提升。
实验表明,该方案是合理、可行的。虽然对驱动器性能的提升有限,但是当对伺服驱动器提出更高的要求时该方法还是有其可行性。此外,作为设计人员要充分考虑电机输出功率、供电电源功率及供电电源状况来选择直流母线的电容值以母线电压有较强的抗扰动能力。