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变频器的控制方法

变频器是一种用于控制电动机转速的设备，它通过改变电源的频率来实现对电动机的精确控制。变频器的控制方法有多种，下面将逐一介绍。

1. 开关控制：

开关控制是变频器最基本的控制方式之一。通过手动或自动操作，将变频器的开关打开或关闭，从而控制电动机的启停。这种控制方法简单直接，适用于一些简单的应用场景，但无法实现精确的转速调节。

2. 脉宽调制（PWM）控制：

脉宽调制是一种常见的变频器控制方法。它通过改变电源信号的脉冲宽度来控制电动机的转速。脉宽调制技术可以实现高效的能量转换，使得电动机在不同负载下都能保持稳定的转速。同时，脉宽调制还可以实现电动机的正反转和制动功能。

3. 矢量控制：

矢量控制是一种较为高级的变频器控制方法。它通过对电动机的转子位置和速度进行准确测量，并根据测量结果计算出合适的电流矢量，从而实现对电动机的精确控制。矢量控制可以实现电动机的高速响应和精确的转速调节，适用于一些对转速要求较高的场合。

4. 感应电动机矢量控制：

感应电动机矢量控制是一种应用广泛的变频器控制方法。它通过对感应电动机的转子位置和转速进行测量，并根据测量结果调整电动机的电流矢量，从而实现对电动机的精确控制。感应电动机矢量控制具有响应速度快、转速范围广等优点，适用于各种工业领域。

5. 闭环控制：

闭环控制是一种基于反馈的变频器控制方法。它通过测量电动机的转速，并将转速信号与设定值进行比较，然后根据比较结果调整电动机的控制参数，从而实现对电动机转速的闭环控制。闭环控制可以有效消除外界干扰和负载变化对电动机转速的影响，实现更加精确的转速控制。

以上是几种常见的变频器控制方法，每种方法都有自己的特点和适用场景。在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的控制方法，并结合其他控制策略进行综合控制，以实现更好的控制效果。变频器的控制方法不断创新和发展，为电动机控制提供了更多的选择和可能性。

变频器常用的几种控制方式

变频器常用的几种控制方式 Prepared on 22 November 2020

(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。 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，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。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

变频器常用的几种控制方式

变频器常用的几种控制方式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、变频器简介 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。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，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

变频器控制方式

速度调节器 asr 的整定参数包括比例增益 p 和积分时间 i ，其数值大小将直接影响矢量控制的效果，其目标就是要取得动态性能良好的阶跃响应，如图9a 所示。具体调节的影响情况如下 : （ 1 ）增加比例增益 p ，可加快系统的动态响应，但 p 值过大，系统容易振荡 ; （ 2 ）减小积分时间 i 值，可加快系统的动态响应，但 i 值过小，系统超调就会增大，且容易产生振荡 ; （ 3 ）通常先调整比例增益 p 值，保证系统不振荡的前提下尽量增大 p 值，然后调节积分时间 i

值使系统既有快速的响应特性又超调不大。 a ）参数整定情况之一 b ）参数整定情况之二 c ）参数整定情况之三图 9 速度调节器 asr 的阶跃响应与 pi 参数的关系图 9b 是比例增益 p 值与速度调节器 asr 的阶跃响应关系，图 9c 是积分时间 i 值与速度调节器 asr 的阶跃响应关系。

一般的矢量变频器为了适应电动机低速和高速带载运行都有快速响应的情况，都设有两套 pi 参数值（即低速 pi 值和高速 pi 值），同时设有切换频率。为了保证两套 pi 值的正常过渡，一些变频器还另外设置了两个切换频率，即切换频率 1 和切换频率 2 ，如图 10 。其控制原理是 : 低于切换频率 1 的频率动态响应 pi 值取 a 点的数值，高于切换频率 2 的频率动态响应 pi 值取 b 点的数值，位于切换频率 1

和切换频率 2 的频率动态响应 pi 值取两套 pi 参数的加权平均值。如果 pi 参数设置不当，系统在快速启动到高速后，可能产生减速过电压故障（如果没有外接制动电阻或制动单元），这是由于在速度超调后的下降过程中系统再生制动状态能量回馈所致，因此合适的 pi 值对于系统的稳定性至关重要。图

变频器常用的控制方式综述

变频器常用的控制方式综述 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。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，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。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

变频器的常用控制方式

变频器的常用控制方式变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。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。变频器基本结构与工作原理：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。 2、变频器的工作原理：变频器是把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置，在实际的生产中有着十分广泛的应用。变频器的工作原理是通过控制电路来控制主电路，主电路中的整流器将交流电转变为直流电，直流中间电路将直流电进行平滑滤波，逆变器最后将直流电再转换为所需频率和电压的交流电，部分变频器还会在电路内加入CPU等部件，来进行必要的转矩运算。

变频器的控制方式

变频器的控制方式 1引言我们通常意义上讲的低压变频器，其输出电压一般为220～650v、输出功率为0. 2～400kw、工作频率为0～800hz左右，变频器的主电路采用交－直－交电路。根据不同的变频控制理论，其模式主要有以下三种: （1）v/f=c的正弦脉宽调制模式（2）矢量控制（vc）模式（3）直接转矩控制（dtc）模式针对以上三种控制模式理论，可以发展为几种不同的变频器控制方式，即v/f控制方式（包括开环v/f控制和闭环v/f控制）、无速度传感器矢量控制方式（矢量控制v c的一种）、闭环矢量控制方式（即有速度传感器矢量控制vc的一种）、转矩控制方式（矢量控制vc或直接转矩控制dtc）等。这些控制方式在变频器通电运行前必须首先设置。 2v/f控制方式 2.1基本概念我们知道，变频器v/f控制的基本思想是u/f=c，因此定义在频率为fx时，ux的表达式为ux/fx=c，其中c为常数，就是“压频比系数”。图1中所示就是变频器的基本运行v/f曲线。图1基本运行v/f曲线由图1可以看出，当电动机的运行频率高于一定值时，变频器的输出电压不再能随频率的上升而上升，我们就将该特定值称之为基本运行频率，用fb表示。也就是说，基本运行频率是指变频器输出最高电压时对应的最小频率。在通常情况下，基本运行频率是电动机的额定频率，如电动机铭牌上标识的50hz或60hz。同时与基本运行频率对应的变频器输出电压称之为最大输出电压，用vmax表示。当电动机的运行频率超过基本运行频率fb后，u/f不再是一个常数，而是随着输出频率的上升而减少，电动机磁通也因此减少，变成“弱磁调速”状态。

变频器的控制方法

变频器的控制方法变频器是一种用于控制电动机转速的设备，它通过改变电源的频率来实现对电动机的精确控制。变频器的控制方法有多种，下面将逐一介绍。 1. 开关控制：开关控制是变频器最基本的控制方式之一。通过手动或自动操作，将变频器的开关打开或关闭，从而控制电动机的启停。这种控制方法简单直接，适用于一些简单的应用场景，但无法实现精确的转速调节。 2. 脉宽调制（PWM）控制：脉宽调制是一种常见的变频器控制方法。它通过改变电源信号的脉冲宽度来控制电动机的转速。脉宽调制技术可以实现高效的能量转换，使得电动机在不同负载下都能保持稳定的转速。同时，脉宽调制还可以实现电动机的正反转和制动功能。 3. 矢量控制：矢量控制是一种较为高级的变频器控制方法。它通过对电动机的转子位置和速度进行准确测量，并根据测量结果计算出合适的电流矢量，从而实现对电动机的精确控制。矢量控制可以实现电动机的高速响应和精确的转速调节，适用于一些对转速要求较高的场合。 4. 感应电动机矢量控制：

感应电动机矢量控制是一种应用广泛的变频器控制方法。它通过对感应电动机的转子位置和转速进行测量，并根据测量结果调整电动机的电流矢量，从而实现对电动机的精确控制。感应电动机矢量控制具有响应速度快、转速范围广等优点，适用于各种工业领域。 5. 闭环控制：闭环控制是一种基于反馈的变频器控制方法。它通过测量电动机的转速，并将转速信号与设定值进行比较，然后根据比较结果调整电动机的控制参数，从而实现对电动机转速的闭环控制。闭环控制可以有效消除外界干扰和负载变化对电动机转速的影响，实现更加精确的转速控制。以上是几种常见的变频器控制方法，每种方法都有自己的特点和适用场景。在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的控制方法，并结合其他控制策略进行综合控制，以实现更好的控制效果。变频器的控制方法不断创新和发展，为电动机控制提供了更多的选择和可能性。

变频器对电动机的控制方式

变频器对电动机的控制方式变频器对电动机的控制方式有四种，分别是：U/f恒定控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制。一、U/f恒定控制 U/f控制是在改变电动机电源频率的同时改变电动机电源的电压，使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电动机的效率，功率因数不下降。因为是控制电压(Voltage)与频率(Frequency)之比，称为U/f控制。恒定U/f控制存在的主要问题是低速性能较差，转速极低时，电磁转矩无法克服较大的静摩擦力，不能恰当的调整电动机的转矩补偿和适应负载转矩的变化;其次是无法准确的控制电动机的实际转速。由于恒U/f变频器是转速开环控制，由异步电动机的机械特性图可知，设定值为定子频率也就是理想空载转速，而电动机的实际转速由转差率所决定，所以U/f恒定控制方式存在的稳定误差不能控制，故无法准确控制电动机的实际转速。二、转差频率控制转差频率是施加于电动机的交流电源频率与电动机速度的差频率。根据异步电动机稳定数学模型可知，当频率一定时，异步电动机的电磁转矩正比于转差率，机械特性为直线。转差频率控制就是通过控制转差频率来控制转矩和电流。转差频率控制需要检出电动机的转速，构成速度闭环，速度调节器的输出为转差频率，然后以电动机速度与转差频

率之和作为变频器的给定频率。与U/f控制相比，其加减速特性和限制过电流的能力得到提高。另外，它有速度调节器，利用速度反应构成闭环控制，速度的静态误差小。然而要到达自动控制系统稳态控制，还达不到良好的动态性能。三、矢量控制矢量控制，也称磁场定向控制。它是70年代初由西德F.Blasschke等人首先提出，以直流电机和交流电机比较的方法阐述了这一原理。由此开创了交流电动机和等效直流电动机的先河。矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子交流电流Ia、Ib、Ic。通过三相-二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1、Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于直流电动机的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换实现对异步电动机的控制。矢量控制方法的出现，使异步电动机变频调速在电动机的调速领域里全方位的处于优势地位。但是，矢量控制技术需要对电动机参数开展正确估算，如何提高参数的准确性是一直研究的话题。四、直接转矩控制 1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授首次提出了直接转矩控制理论，该技术在很大程度上解决了矢量控制的缺陷，它不是通过控制电流，磁链等量间接控制转矩，而是把转矩直接作为被控量来控制。转矩控制的优越性在于:转矩控制是控制定子磁链，在本质上并不需要转速信息，控

变频器的控制方式详解

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。变频器简介 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。 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。变频器控制方式选择依据对于控制方式，要根据生产机械的具体要求来进行选择。

1、二次方律负载对于离心式风机、水泵和空气压缩机一类的二次方律负载，一般采用V/F控制方式为宜。因为V/F控制方式有低励磁U/f线，在低频运行时可以更好地节能。矢量控制方式实质上是使电动机始终保持额定磁通的控制方式，不可能实现低励磁。2.恒转矩负载（1）对于负载率经常变动、调速范围又不很大的负载，一般以选择无反馈矢量控制为好，因为V/F控制方式的“转矩提升量”不易预置得恰到好处，但采用无馈矢量控制方式时，须注意： 1）必须进行电动机参数的自测定。 2、如最低工作频率在5Hz以下时，需要了解所选的变频器品牌的低频运行特性。部分变频器在无反馈矢量控制方式下低频运行时，常不够稳定。（2）对于负载率稳定不变的负载，可采用V/F控制方式，因为可以选用价格较低廉的没有矢量控制功能的通用型变频器。（3）起重机械采用“有反馈矢量控制”方式，部分变频器可以采用“无反馈矢量控制”方式。 3、恒功率负载（1）卷绕机械可以采用V/F控制方式或“无反馈矢量控制”方式。（2）金属切削机床因为对动态响应要求较高，最好采用“有馈矢量控制”方式。恒转矩负载：P=ML*n/9550，ML为转矩恒定，功率与转速成正比恒功率

变频器的控制方式及参数对应调节

变频器的控制方式及参数对应调节为了更好地控制电机转速和电机功率，变频器是不可缺少的控制设备之一。通过改变电机供电频率和电压来控制电机的运行状态，变频器可实现流量、压力和温度等各种工业自动化领域的控制。本文将介绍变频器的控制方式及变频器参数的调节方法。一、变频器的控制方式 1. 软启动控制方式在启动时，变频器可以平滑地控制电机的加速度，从而有效地减少了电网辐射和机械冲击。软启动控制方式可以作为一种常规的设计方式，以保护电机设备和相关的配套设备。 2. 闭环控制方式闭环控制方式可以依靠编码器、传感器、控制器等设备，实现对电机的精确控制。此方式的精度比较高，可以满足更高精度、更高质量、更高安全性的要求，适用于各种高精度控制的领域。 3. 开环控制方式开环控制方式是指变频器直接控制电机，没有反馈控制，因此无法直接获得电机的实际运行状态。但是，由于采取的是数字控制，所以控制精度较高。这种方式适用于低速和中速转速控制，如风门控制、输送机架空控制等。二、变频器参数的调节

1. 调节输出频率变频器控制的关键是输出频率的控制，变频器可以缓慢而平稳地调整输出频率，来实现对电机的精确控制。在操作中，需要根据实际需要来设置输出频率的大小，以满足不同的工作需求。 2. 调节电压在对电机速度进行控制时，可以通过调节变频器输出电压的大小来实现。变频器的输出电压需要根据电机负载特性渐进式变化，从而达到更加精确的控制效果。 3. 调节尺寸变频器的尺寸也会影响到变频器的使用效果，一般来说，尺寸越大的变频器可以提供更大的输出功率和反应速度，但是对于实际应用来说，需要根据实际情况进行选择。 4. 调节电流电机的正常运行需要一定的电流，因此需要根据电机的电流特性来精确调节输出电流的大小。通过设置输出电流限制值来防止电机过载、短路等异常情况的发生。总之，变频器的控制方式和参数设置是影响机器性能和控制效果的关键因素。必须准确调节变频器参数，以确保设备的正常运行和更好的控制效果。

变频器的控制方式的选用

变频器的控制方式的选用张选正（杭州华章电气工程有限公司）一、变频器的控制方式低压通用变频器输出电压在38O～65OV，输出功率在O．75—400kW，工作频率在O～400Hz，它的主电路都采用交一直一交电路。其控制方式经历以下四代。1、第一代以U/f＝C，正弦脉宽调制（SPWM）控制方式。其特点是：控制电路结构简单、成本较低，但系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。 2、第二代以电压空间矢量（磁通轨迹法），又称SVPWM控制方式。它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形。以内切多边形逼近圆的方式而进行控制的。经实践使用后又有所改进：引人频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流成闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引人转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。 3、第三代以矢量控制（磁场定向法）又称VC控制。其实质是将交流电动机等效直流电动机，分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，以转子磁通定向，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。然而转子磁链难以准确观测，以及矢量变换的复杂性，实际效果不如理想的好。 4、第四代以直接转矩控制，又称DTC控制。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。具体方法是：（1）控制定子磁链——引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；（2）自动识别（ID）——依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别；（3）算出实际值——对定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制；（4）实现Band—Band 控制一一按磁链和转矩的Band一Band控制产生PWM信号，对逆变器开关状态进行控制；（5）具有快速的转矩响应（＜2ms＝，很高的速度精度（±2%，无PG反馈），高转矩精度（＜土3%）；（6）具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时（包括0速度时），可输出15O%－200%转矩。二、控制方式的合理选用控制方式是决定变频器使用性能的关键所在。目前市场上低压通用变频器品牌很多，包括欧、美、日及国产的共约5O多种。选用变频器时不要认为档次越高越好，其实只要按负载的特性，满足使用要求就可，以便做到量才使用、经济实惠。附表中参数供选用时参考。