1.4.1 風(fēng)機(jī)泵類控制

這類應(yīng)用大多數(shù)用法比較簡(jiǎn)單，尤其是風(fēng)機(jī)水泵的控制模式為速度開環(huán)控制，通常為V/F控制模式，常見的三種V/F控制模式如圖1-20所示。

圖1-20a是線性V/F控制，是最基礎(chǔ)、最常用的控制模式，可以滿足多種常規(guī)的應(yīng)用。圖1-20b是拋物線性V/F控制，一般常用于風(fēng)機(jī)和泵類的平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載。圖1-20c是可編程V/F控制，可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，靈活地設(shè)置V和F的對(duì)應(yīng)值，可以滿足多種應(yīng)用。

圖1-20 風(fēng)機(jī)泵類控制

V/F控制模式是純開環(huán)模式，驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓完全由預(yù)先設(shè)定好的V/F曲線來決定，通常和外接什么樣的負(fù)載沒有關(guān)系。但有時(shí)為了提高控制精度，各驅(qū)動(dòng)器廠家會(huì)在V/F控制的同時(shí)加一些補(bǔ)償，如轉(zhuǎn)差補(bǔ)償?shù)取?/p>

在各類恒壓供水的應(yīng)用中，為了保證水管里的壓力穩(wěn)定，常常需要增加PID調(diào)節(jié)器壓力閉環(huán)控制，即將供水管的壓力實(shí)際值送給PID調(diào)節(jié)器，與壓力的設(shè)定值進(jìn)行比較，通過PID調(diào)節(jié)器的閉環(huán)控制來調(diào)節(jié)水泵的速度，從而實(shí)現(xiàn)水管壓力的穩(wěn)定。對(duì)風(fēng)機(jī)水泵類專用的變頻器如西門子公司的SINAMICS G120X/G120XA等，一般都會(huì)集成PID調(diào)節(jié)器，這樣既能實(shí)現(xiàn)壓力穩(wěn)定的閉環(huán)控制，還能實(shí)現(xiàn)多泵切換。

在某些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，如負(fù)載比較特殊，通常的線性或拋物線性V/F控制已經(jīng)很難滿足需求。但如果能充分了解負(fù)載特性，利用可編程V/F控制，合理地設(shè)置各對(duì)應(yīng)段的曲線可以起到意想不到的效果，甚至遠(yuǎn)優(yōu)越于其他開環(huán)控制模式，有豐富經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用工程師經(jīng)常會(huì)利用可編程V/F控制實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的應(yīng)用。

對(duì)于一些液壓泵、計(jì)量泵、伺服泵等需要較高的控制要求，通常的V/F開環(huán)控制已很難滿足需求，這時(shí)就需要速度閉環(huán)，甚至位置及同步控制。近年來伺服泵的應(yīng)用越來越多，伺服泵的控制既要控制流量又要控制壓力，還需要有很高的控制精度和快速響應(yīng)。西門子公司的SINAMICS S120伺服驅(qū)動(dòng)器就非常適合于這類應(yīng)用，尤其是集成了DCC圖形編程功能，能夠很好地完成伺服泵的應(yīng)用。而對(duì)于一些多軸的伺服壓機(jī)的控制，由于控制的復(fù)雜性，則需要運(yùn)動(dòng)控制器的運(yùn)動(dòng)控制功能如Gear、CAM等并借助于特定的算法來綜合協(xié)調(diào)才能完成。