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变频器常用的控制方法介绍

时间:2016-08-29 17:19来源:未知 作者:y930712 点击:
1 变频器简介 变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向, 而作为变频调速系统的核心 变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素, 除了变频器本身制造工 艺的先天条

1 变频器简介
变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向, 而作为变频调速系统的核心 —变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素, 除了变频器本身制造工 艺的“先天”条件外,对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。本文从 工业实际出发,综述了近年来各种变频器控制方式的特点,并展望了今后的发展 方向。
1.1 变频器的基本结构
变频器是把工频电源(50Hz 或 60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的 变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成 直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆 变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需 要一个进行转矩计算的 CPU 以及一些相应的电路。
1.2 变频器的分类
变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器和 电流型变频器;按照开关方式分类,可以分为 PAM 控制变频器、PWM 控制变频器 和高载频 PWM 控制变频器;按照工作原理分类,可以分为 V/f 控制变频器、转差 频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类,可以分为通用变频器、高 性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
2 变频器中常用的控制方式
2.1 非智能控制方式
在交流变频器中使用的非智能控制方式有 V/f 协调控制、转差频率控制、矢量控 制、直接转矩控制等。
(1) V/f 控制
V/f 控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同 时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这 种控制方式。 控制变频器结构非常简单, V/f 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,而且,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 知道异步电动机的实际转速对应的电源频率, 并根据希望得到的转矩来调节变频 器的输出频率,就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式,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,可以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。例如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。 (责任编辑:admin)

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