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浅析变频器常见控制方式

文章出处: 人气:发表时间:2019-11-26 18:09
     一般在交流变频器中都会使用的非智能控制方式有V/f控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。
 
      1.v/f控制
 
      V/f通俗来讲就是加在电机定子上的电压和电源频率的比值。
 
      如下图,V/F符合直线AB,则是直线型;符合折线段ABC,则是多点型;符合曲线AB,则是平方型。
 
      V/f控制是主要是为了实现理想的转矩速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同时,保证了电动机的磁通不变的思想而提出的控制方式,一般通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单,但是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,并且呀,在低频时,必须进行转矩补偿,以改变低频转矩特性。
 
      2.转差频率控制
 
      转差频率控制简单来说是一种直接控制转矩的控制方式,它是在V/f控制的基础上,按照异步电动机的实际转速对应的电源频率,并且能根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,让电动机具有对应的输出转矩。
 
      此控制方式,在控制系统中需要安装速度传感器,有时还加有电流反馈,对频率和电流进行控制,因此,这是一种闭环控制方式,使变频器具有良好的稳定性,并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。
 
      3.矢量控制  
 
      矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位,以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制,进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间,又可以形成各种PWM波,达到各种不同的控制目的。会形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。
 
      基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致,但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制,使之满足一定的条件,以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此,基于转差频率的矢量控制方式比转差频率控制方式在输出特性方面能得到很大的改善。但是,这种控制方式属于闭环控制方式,需要在电动机上安装速度传感器,它的应用范围受到限制。
 
      而无速度传感器矢量控制则是通过坐标变换处理分别对励磁电流和转矩电流进行控制,然后通过控制电动机定子绕组上的电压、电流辨识转速以达到控制励磁电流和转矩电流的目的。此控制方式调速范围宽,启动转矩大,工作可靠,操作方便,但计算比较复杂,一般需要专门的处理器来进行计算,所以实时性不是太理想,控制精度也会受到计算精度的影响。
 
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