MM440变频器中的转矩提升功能及应用解析

1.转矩提升补偿原则

变频器在起动或极低速运行时，根据U/f曲线，电动机在低频时对应输出的电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，这就导致励磁不足而使电动机不能获得足够的旋转力，因此需要对转矩进行补偿，这称为转矩补偿。通常的做法是对输出电压做一些提升补偿（见图17-13），以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失，从而改善电动机的输出转矩。

图17-13中，U₀表示手动转矩提升电压，U_max表示最大输出电压，f₀表示转矩提升的截止频率，f_b表示基本运行频率。

对于U₀的设置原则一般有以下几点：①当电动机与变频器之间的距离太远时，由于线路压降增大，应适当增大U₀；②当电动机容量小于变频器额定容量时，由于此容量电动机的绕组电阻比大容量电动机大，电阻压降也大，应适当增大U₀；③当电动机抖动厉害时，说明转矩过大，转矩补偿增益调得过高，应适当减小U₀。这里必须指明这样一个误区：即使提高很多输出电压，电动机转矩并不能和其电流相对应的提高。这是因为电动机电流包含电动机产生的转矩分量和其他分量（如励磁分量）。

关于截止频率f₀，在有些变频器中是固定的频率值，如ABB ACS550变频器f₀=20Hz、罗克韦尔AB PowerFlex 400变频器f₀=25Hz；有些变频器是可以设置的，如艾默生EV2000变频器f₀=0～50%基本运行频率。

转矩补偿可以根据变频器的参数设置选择手动和自动，如手动设置则允许U₀在0～20%或30%U_max之间任意设定，自动设置则是变频器根据电动机起动过程中的力矩情况进行自动补偿，其参数是随着负载变化而更改的。

当然，本案例除了转矩补偿之外，采用矢量控制也可以收到同样的效果，但前提是该变频器本身同时支持矢量控制和U/f控制。

图17-13 转矩提升补偿

2.MM440变频器的转矩提升功能

转矩提升功能主要用于起动大惯量负载或摩擦性负载，要求起动有足够大的力矩，如拉丝机、回转窑等。许多用户在使用某些变频器的转矩提升时发现根本没用，其实是用户没有正确设定参数。以西门子MM440变频器为例，在不同的控制模式时其转矩提升功能的参数不一样，使用MM440变频器的转矩提升功能要考虑两种情况：(www.xing528.com)

1）U/f模式：在此种模式下有三种提升，即连续转矩提升P1310，加速度转矩提升P1311，起动转矩提升P1312（见图17-14）。

图17-14 线性U/f转矩提升

a）连续转矩提升 b）加速度提升

图17-14 线性U/f转矩提升（续）

c）起动转矩提升

2）矢量控制模式：在此种模式下如要加转矩提升功能，必须设定参数P1610连续转矩提升（见图17-15）或加速度转矩提升P1611。但是必须注意，在很多变频器中，不支持本功能。

图17-15 连续转矩提升