一種新型繞線轉子無刷雙饋電機商用
變頻器控制方法探討
吳濤，王雪帆
(華中科技大學電氣與電子工程學院，武漢430074)
摘要：探討了一種采用RS485串口與變頻器通訊方式來獲得任意指定電壓和頻率的控制方法，從而實現商用變頻囂對無刷雙饋電機電動和發電運行控制。Mastel430／440變頻器具有特殊曲線可編程的V／F控制方式，修改3點可編程電壓坐標可以實現變頻器輸出任意頻率和電壓的交流電。
關鍵詞：無刷雙饋電機；商用變頻器；RS485；控制方法
0引 言
無刷雙饋電機是一種結構簡單、堅固可靠、可實現異步和同步及雙饋等多種運行方式的通用電機，具有變頻器容量小、功率因數可調等特點，既可作為電動機運行用于交流調速傳動系統，也可作發電機運行用于變速、恒頻、恒壓發電系統，在節能調速系統及變速恒頗的水力和風力發電系統中具有廣闊的應用前景。商用變頻器具有價格便宜、性能穩定可靠的特點。一般商用變頻器都是按固定V／F曲線輸出，而無刷雙饋電機電動運行或發電運行時，需要變頻器輸出可變頻率和可變電壓的交流電。本文探討了一種采用RS485串口與變頻器通訊的方式來獲得任意指定電壓和頻率的控制方法，從而實現商用變頻器對無刷雙饋電機電動和發電運行控制。
1 430特殊曲線可編程模式
西門子430／440變頻器具有特殊曲線可編程的v／F控制方式。整個頻率電壓曲線分為5個線性區域，如圖1所示。從0 Hz到額定頻率之間有3點坐標可編程，頻率坐標不能在線修改，需在變頻器啟動前設定好(例如f1=5 Hz，f2=25 Hz，f3=45 Hz)，可編程電壓坐標可以在線修改。啟動變頻器運行后可以通過修改3點可編程電壓坐標來調整輸出頻率值和電壓值。3點頻率坐標參數為P1320、P1322、P1324，電壓坐標參數為P1321、P1323、P1325。圖中P1310點為0 Hz處起始電壓。
如果需要輸出任意設定頻率和電壓比如為t和K，在頻率fx確定情況下，可編程電壓坐標按下式計算：
2 Rs485通訊格式
為了實現計算機控制，變頻器控制采用RS485總線與計算機進行通訊。西門子的Micro變頻器波特率****可達到19200b／s；1位起始位；8位數據位；1位偶校驗；1位停止位。變頻器接收控制的通訊協議報文格式如表1所示。
報文格式定義如下：STX報文頭，固定為02h；LGE字節長度。根據通訊協議設置的PKW字節數確定整個報文長度(不含報文頭和報文長度本身)；ADR：變頻器地址；PKW區說明參數識別ID一數值(PKW)接口的處理方式。PKW接口并非物理意義上的接口，而是一種機理。這一機理確定了參數在兩個通訊伙伴之間(例如控制裝置與變頻器)的傳輸方式，如參數數值的讀和寫。PKW區前兩個字(PKE和IND)的信息是關于主站請求的任務(任務識別標記ID)或應答報文的類型(應答識別標記ID)。PKW區的第3第4個字規定報文中要訪問的變頻器的參數號(PNU)。PNU的編號與MICRO4的參數號相對應，例如，1082=P1082=Fmax。
通訊報文的PZD區是為控制和監測變頻器而設計的。在主站和從站中收到的PZD總是以****的優先級加以處理。處理PZD的優先級高于處理PKW的優先級，而且，總是傳送接口上當前****的有效數據。STW變頻器控制字通過修改STW控制字可以控制變頻器啟動、停止、正傳、反轉；HSW為主頻率設定值。BCC所有字節的異或校驗。
3 VC下實現代碼
以修改可編程坐標第3點電壓參數(參數號為P1325)為例，使用VC6．0下提供的ActiveX控件Microsoft Communication Control 5．0(MSComm控件)。其工作流程圖如圖2所示。
需要注意的是PKW中PWEl和PWE2采用的是IEEE浮點規格化數據，必須將設定數據浮點規格化處理。在C語言中可以利用memcpy[(void。)bur，＆m—set3vol，4]；這個函數可以將設定電壓值m_ set3vol這個浮點數據直接存放在bur首地址開始的4個單元。
對于變頻器回送的狀態信息，則利用Windows的消息處理函數OnComm()進行處理。利用Class—Wizard為MSComm控件IDC—MSCOMMI添加 |
