异步脉冲频率的应用与优化

1.异步脉冲频率

脉冲频率与电流控制器周期相关，只能设为该周期的整数倍值。该设置方式适用于大多数的标准应用，请勿擅自修改。

但在某些应用中，独立于电流控制器周期设置脉冲频率更有优势。这种设置的优点有：

1）逆变单元或功率模块配置更优。

2）某些电动机型号可以用更适合的脉冲频率运行。

3）不同大小的逆变单元可以用不同的脉冲频率运行。

4）可为DCC和自由功能块设置更快的采样时间。

5）可从上级控制系统更快地接收设定值。

6）电流控制器周期不同情况下的自动调试得到简化。

此功能在装机装柜型逆变单元或功率模块的矢量控制中使能。

2.激活功能

1）设置p1810.12=1激活此功能。

2）在p1800中以50Hz为步距设置所需的脉冲频率，可设置的最大脉冲频率为电流控制器周期的两倍。

3）设置p1840=0，激活电流实际值补偿。

3.应用示例

（1）条件

需要将功率较大（大于250kW）的装机装柜型逆变单元和功率较小的逆变单元（小于250kW，例如为书本型）连接到一条DRIVE CLiQ支路上。

功率较小的逆变单元的电流控制器周期出厂设置为250μs，相应的其脉冲频率为2kHz。

功率较大的逆变单元的电流控制器周期出厂设置为400μs，相应的其脉冲频率为1.25kHz。(www.xing528.com)

（2）问题

在标准应用中会将功率较大的逆变单元的电流控制器周期提升至500μs，使其成为250μs的整数倍。这样一来功率较大的逆变单元的脉冲频率达到了1kHz。此时无法实现装机装柜型逆变单元的最优利用率。

（3）解决方案

为功率较大的逆变单元激活异步脉冲频率（即独立于电流控制器周期设置）。

书本型逆变单元会继续以250μs的电流控制器周期和2kHz脉冲频率同步运行。

为了提升装机装柜型逆变单元的利用率，设置p1800.12=1激活异步脉冲频率。然后通过p1800把装机装柜型逆变单元的脉冲频率提高到1.25kHz，而电流控制器周期保持500μs不变。提高上述脉冲频率后，装机装柜型逆变单元的利用率也得以提高。

4.异步脉冲频率的边界条件

1）异步脉冲频率激活（p1810.12=1）和电流实际值补偿激活（p1840=1）后，系统负载率增大，进而导致：

—最大可用轴数量减少一半；

—电流控制器动态响应降低。

2）可设置的最大脉冲频率被限制在电流控制器周期的两倍以内。

3）具有可自由地调整脉冲频率的脉冲模式不再适用于无编码器永磁同步电动机。

4）若在装机装柜型功率单元上连接了输出电抗器或输出滤波器，必须在配置电抗器时考虑最大脉冲频率，在配置正弦滤波器时考虑最小脉冲频率。

5）在电流控制器周期为250μs或500μs，而脉冲频率为2kHz时，必须执行电动机数据识别。

5.重要参数一览（参见SINAMICS S120/S150参数手册）

1）p0115[0...6]：内部控制环的采样时间。

2）p1810：调制器配置。

3）p1840[0...n]：实际值补偿配置。