ちょっと、そこ！ 1.5kW VFDのサプライヤーとして、私はしばしばこれらのデバイスのPID制御機能を設定する方法について尋ねられます。それで、私はこのブログ投稿をまとめて、このトピックに関するいくつかの洞察とヒントを共有すると思いました。
まず、PIDコントロールとは何かをすばやく進めましょう。 PIDは、比例 - 積分 - 誘導体を表します。これは、速度、温度、圧力などのプロセス変数を目的の設定値に調整するために使用されるコントロールアルゴリズムです。 1.5kW VFDのコンテキストでは、PID制御は、負荷やその他の外部因子に変化がある場合でも、一定のモーター速度を維持するのに非常に役立ちます。
なぜ1.5kW VFDでPIDコントロールを使用するのですか？
1.5kW VFDでPIDコントロールを使用すると、いくつかの利点があります。 1つは、モーターの動作の安定性を改善します。モーターを実行しているとき、負荷の突然の変化など、あらゆる種類の障害が発生する可能性があります。 PID制御を使用すると、VFDは出力周波数をすばやく調整して、モーターを目的の速度で走らせ続けることができます。
また、エネルギー効率も向上します。モーターの速度を正確に制御することで、過剰に回避することができます - モーターを駆動し、エネルギーを節約できます。これは、大幅なコスト削減につながる可能性があるため、長期操作にとって特に重要です。
PID制御を設定する前の前提条件
1.5kW VFDでPIDコントロール機能のセットアップを開始する前に、必要なものがいくつかあります。
互換性のあるモーターを選択します
使用していることを確認する必要がありますVFD互換モーター。すべてのモーターがVFDでの使用に適しているわけではありません。互換性のあるモーターは、過熱や断熱材の分解などの問題なく、VFDの可変周波数と電圧出力を処理するように設計されています。
VFDモデルを確認してください
VFDにPID制御機能があることを確認してください。いくつかの基本VFコントロールVFDモデルにはこの高度な機能がない場合があります。 1.5kW VFDを使用している場合、PID制御がある可能性がありますが、製品マニュアルを2倍に確認することをお勧めします。
必要なセンサーを収集します
プロセス変数を測定するためにセンサーが必要です。たとえば、モーター速度を制御している場合は、タコメーターを使用する場合があります。温度制御アプリケーションの場合、温度センサーが必要です。センサーの出力はVFDに返還され、この情報を使用してモーター速度を調整します。
ステップ - バイ - PIDコントロールを設定するためのステップガイド
それでは、あなたのPID制御機能を設定する実際の手順に入りましょう1.5kw VFD。
ステップ1：パラメーター設定モードを入力します
まず、VFDのパラメーター設定モードを入力する必要があります。通常、VFDのコントロールパネルに専用のボタンがあります。押すと、ディスプレイにパラメーター番号が表示されます。
ステップ2：PIDパラメーターグループを見つけます
パラメーターリストをナビゲートして、PIDパラメーターグループを見つけます。これらのパラメーターの正確な位置は、VFDモデルによって異なります。ほとんどの場合、それらは高度な制御関数に関連するセクションでグループ化されます。
ステップ3：設定値を設定します
設定値は、プロセス変数の目的の値です。たとえば、モーターを1500 rpmで動作させたい場合は、速度セットポイントを1500に設定します。この値を設定点の適切なPIDパラメーターに入力します。
ステップ4：比例（p）ゲインを調整します
比例ゲインは、設定値と実際の値の間のエラーに基づいて、VFDが出力を調整する金額を決定します。 Pゲインが高いと、より積極的な反応がありますが、オーバーシュートや不安定性につながる可能性があります。比較的低い値から始めて、モーターの応答を監視しながら徐々に増やします。
ステップ5：積分（i）時間を設定します
積分時間は、安定した状態エラーを排除するために使用されます。エラーが時間の経過とともに蓄積され、それに応じて出力を調整します。モーターが一貫してセットポイントのわずかに下または上に動作している場合、積分時間を調整すると、これを修正するのに役立ちます。ただし、短すぎると振動を引き起こすと、長時間設定すると応答が遅くなります。
ステップ6：導関数（d）ゲインを構成します
微分ゲインは、エラーの変化率に基づいています。振動を減衰させ、システムの安定性を改善するのに役立ちます。 Dゲインが高いと、システムが突然の変化に対してより迅速に応答する可能性がありますが、ノイズを増幅することもできます。プロセスの性質を考慮して、慎重に設定します。
ステップ7：PID制御機能を有効にします
すべてのPIDパラメーターを設定したら、PID制御機能を有効にする必要があります。通常、これには専用のパラメーターがあります。 PIDコントロールをアクティブにするために、適切な値（通常は「オン」または「有効」）に設定します。
PIDパラメーターの調整
PIDパラメーターの設定は1つの時間ではありません。あなたはおそらくうまくいく必要があります - 最高のパフォーマンスを得るためにそれらを調整します。チューニングのためのヒントは次のとおりです。
保守的な設定から始めます
前述のように、P、I、およびDパラメーターの値が比較的低い値から始めます。これにより、オーバーシュートと不安定性のリスクが低下します。次に、モーターの挙動を観察しながら、徐々に値を増やします。
システムの応答を観察します
オシロスコープまたはデータロガーを使用して、モーター速度またはプロセス変数を監視します。オーバーシュート、振動、または遅い応答の兆候を探します。あなたが見るものに基づいて、それに応じてPIDパラメーターを調整します。
自動チューニング機能を使用します（利用可能な場合）
多くの最新の1.5kW VFDには、自動チューニング機能が付属しています。この機能は、システムの特性に基づいてPIDパラメーターを自動的に調整します。これは、PID設定の良い出発点を獲得するための迅速かつ簡単な方法になる可能性があります。
一般的な問題のトラブルシューティング
すべての手順に従った後でも、いくつかの問題に遭遇する可能性があります。いくつかの一般的な問題とそれらを修正する方法は次のとおりです。
振動
モーターの速度が設定点の周りで振動している場合、それは高いPゲインまたは低いDゲインによるものである可能性があります。 Pゲインを減らし、Dゲインをわずかに増やしてみてください。
応答が遅い
遅い応答は、低いゲインまたは長い時間が原因である可能性があります。 Pゲインを増やすか、I時間を短縮して応答速度を改善します。
安定 - 状態エラー
設定値と実際の値の間に一定の違いがある場合は、I時間を調整します。それを増やすと、安定した状態エラーを排除することができます。
結論
1.5kW VFDのPID制御機能を設定すると、最初は少し気が遠くなるように思えるかもしれませんが、適切な知識とアプローチがあれば、間違いなく実行可能です。この投稿で概説されている手順に従って、モーターのパフォーマンスを最適化し、エネルギー効率を向上させ、安定した動作を確保できます。
高品質の1.5kW VFDを購入することに興味がある場合、またはPID制御機能のセットアップについて質問がある場合は、お気軽にご連絡ください。 VFDシステムを最大限に活用できるようになりました。
参照
- 1.5kW VFDのメーカーマニュアル
- PID制御理論とアプリケーションに関する技術論文