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變頻器三種控制方式

變頻器中常用的控制方式在交流變頻器中使用的非智能控制方式有V/f協(xié)調(diào)控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。

以下三種控制方式是最常用的。

1、V/f控制

V/f控制是為了得到理想的轉(zhuǎn)矩-速度特性，基于在改變電源頻率進(jìn)行調(diào)速的同時，又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的，通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。V/f控制變頻器結(jié)構(gòu)非常簡單，但是這種變頻器采用開環(huán)控制方式，不能達(dá)到較高的控制性能，而且，在低頻時，必須進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補償，以改變低頻轉(zhuǎn)矩特性。

2、轉(zhuǎn)差頻率控制

　　轉(zhuǎn)差頻率控制是一種直接控制轉(zhuǎn)矩的控制方式，它是在V/f控制的基礎(chǔ)上，按照知道異

步電動機的實際轉(zhuǎn)速對應(yīng)的電源頻率，并根據(jù)希望得到的轉(zhuǎn)矩來調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，就可以使電動機具有對應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩。這種控制方式，在控制系統(tǒng)中需要安裝速度傳感器，有時還加有電流反饋，對頻率和電流進(jìn)行控制，因此，這是一種閉環(huán)控制方式，可以使變頻器具有良好的穩(wěn)定性，并對急速的加減速和負(fù)載變動有良好的響應(yīng)特性。

3、矢量控制

　　矢量控制是通過矢量坐標(biāo)電路控制電動機定子電流的大小和相位，以達(dá)到對電動機在d、q、0坐標(biāo)軸系中的勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流分別進(jìn)行控制，進(jìn)而達(dá)到控制電動機轉(zhuǎn)矩的目的。通過控制各矢量的作用順序和時間以及零矢量的作用時間，又可以形成各種PWM波，達(dá)到各種不同的控制目的。例如形成開關(guān)次數(shù)最少的PWM波以減少開關(guān)損耗。目前在變頻器中實際應(yīng)用的矢量控制方式主要有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式和無速度傳感器的矢量控制方式兩種。

變頻器常用的幾種控制方式  變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動技術(shù)的重要發(fā)展方向，而作為變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心—變頻器的性能也越來越成為調(diào)速性能優(yōu)劣的決定因素，除了變頻器本身制造工藝的“先天”條件外，對變頻器采用什么樣的控制方式也是非常重要的。本文從工業(yè)實際出發(fā)，綜述了近年來各種變頻器控制方式的特點，并展望了今后的發(fā)展方向

變頻器簡介 ???

1.1變頻器的基本結(jié)構(gòu)  

變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說，有時還需要一個進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。    

1.2變頻器的分類    

變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。   

變頻器中常用的控制方式 ???

2.1非智能控制方式    

在交流變頻器中使用的非智能控制方式有V/f協(xié)調(diào)控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制、直接

常見的控制方式，就是這種幾種：

1、V/F控制方式，這是變頻器最早的、最成熟的控制方式；

2、矢量控制方式：和V/F相比，低頻扭矩比較大，克服了V/F低頻時扭矩不足的缺點。同時，V/F屬于開環(huán)控制方式，而矢量控制方式可以進(jìn)行閉環(huán)控制。

3、DTC控制，這種是進(jìn)口變頻器的專利，它可以直接控制變頻器的輸出扭矩。

正弦脈寬調(diào)制（spwm）變壓變頻器

⑴基本概念

1964年德國人率先提出脈寬調(diào)制變頻思想，把通訊系統(tǒng)中的調(diào)制技術(shù)應(yīng)用于交流變頻器。調(diào)制方法很多，目前用得最多的是正弦脈寬調(diào)制。還有空間電壓矢量pwm、******pwm、預(yù)測pwm、隨機pwm、規(guī)則采樣數(shù)字化pwm等等。

spwm交–直–交變壓變頻器的原理框圖如下:

ur–整流器固定電壓不可控整流器，常采用六個二級管橋式整流器結(jié)構(gòu)將交流變?yōu)橹绷鳎妷悍挡蛔儭槟孀兤鞯墓╇?

ui –逆變器由六個功率開關(guān)器件組成，常采用大功率晶體管。其控制極（大功率晶體管gtr 為基極）輸入由基準(zhǔn)正弦波（由速度指令轉(zhuǎn)化過來的）和三角波疊加出來的spwm調(diào)制波（等幅、不等寬的矩形脈沖波），使這些大功率晶體管按一定規(guī)律導(dǎo)通、截止，輸出一系列功率級等效于正弦交流電的可變頻變壓的等幅、不等寬的矩形脈沖電壓波，即功率級spwm電壓，使電機轉(zhuǎn)動。

功率開關(guān)器件還可采用：可關(guān)斷晶閘管gto、功率場效應(yīng)晶體管mosfet、絕緣門極晶體管igbt等。

⑵正弦脈寬調(diào)制原理（以單相為例）

正弦脈寬調(diào)制（spwm ）波形: 與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖波。