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變頻器如何對電動機實現(xiàn)控制
變頻器如何對電動機實現(xiàn)控制
1) U/f恒定控制
U/f控制是在改變電動機電源頻率的同時改變電動機電源的電壓,，使電動機磁通保持一定,，在較寬的調(diào)速范圍內(nèi),，電動機的效率,，功率因數(shù)不下降,。因為是控制電壓(Voltage)與頻率(Frequency)之比，稱為U/f控制,。恒定U/f控制存在的主要問題是低速性能較差,，轉(zhuǎn)速極低時，電磁轉(zhuǎn)矩?zé)o法克服較大的靜摩擦力,，不能恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整電動機的轉(zhuǎn)矩補償和適應(yīng)負載轉(zhuǎn)矩的變化; 其次是無法準確的控制電動機的實際轉(zhuǎn)速,。由于恒U/f變頻器是轉(zhuǎn)速開環(huán)控制，由異步電動機的機械特性圖可知,，設(shè)定值為定子頻率也就是理想空載轉(zhuǎn)速,，而電動機的實際轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)差率所決定，所以U/f恒定控制方式存在的穩(wěn)定誤差不能控制,，故無法準確控制電動機的實際轉(zhuǎn)速,。
(2) 轉(zhuǎn)差頻率控制
上海聯(lián)捷認為轉(zhuǎn)差頻率是施加于電動機的交流電源頻率與電動機速度的差頻率。根據(jù)異步電動機穩(wěn)定數(shù)學(xué)模型可知,，當(dāng)頻率一定時,，異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩正比于轉(zhuǎn)差率，機械特性為直線,。
轉(zhuǎn)差頻率控制就是通過控制轉(zhuǎn)差頻率來控制轉(zhuǎn)矩和電流,。轉(zhuǎn)差頻率控制需要檢出電動機的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成速度閉環(huán),，速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率,，然后以電動機速度與轉(zhuǎn)差頻率之和作為變頻器的給定頻率。與U/f控制相比,，其加減速特性和限制過電流的能力得到提高,。另外，它有速度調(diào)節(jié)器,，利用速度反饋構(gòu)成閉環(huán)控制,，速度的靜態(tài)誤差小。然而要達到自動控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制,，還達不到良好的動態(tài)性能,。
(3) 矢量控制
矢量控制，也稱磁場定向控制,。它是70年代初由西德F.Blasschke等人首先提出,，以直流電機和交流電機比較的方法闡述了這一原理,。由此開創(chuàng)了交流電動機和等效直流電動機的先河。矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子交流電流Ia,、Ib,、Ic。通過三相-二相變換,，等效成兩相靜止坐標系下的交流電流Ia1,、Ib1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換,，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流Im1,、It1(Im1相當(dāng)于直流電動機的勵磁電流; It1相當(dāng)于直流電動機的電樞電流)，然后模仿直流電動機的控制方法,，求得直流電動機的控制量,，經(jīng)過相應(yīng)的坐標反變換實現(xiàn)對異步電動機的控制。矢量控制方法的出現(xiàn),，使異步電動機變頻調(diào)速在電動機的調(diào)速領(lǐng)域里處于優(yōu)勢地位,。但是，矢量控制技術(shù)需要對電動機參數(shù)進行正確估算,，如何提高參數(shù)的準確性是一直研究的話題,。
(4) 直接轉(zhuǎn)矩控制
1985年，德國魯爾大學(xué)的DePenbrock教授初次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制理論,，該技術(shù)在很大程度上解決了矢量控制的不足,，它不是通過控制電流，磁鏈等量間接控制轉(zhuǎn)矩,，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量來控制,。轉(zhuǎn)矩控制的*性在于:轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈，在本質(zhì)上并不需要轉(zhuǎn)速信息,，控制上對除定子電阻外的所有電機參數(shù)變化魯棒性良好;所引入的定子磁鏈觀測器能很容易估算出同步速度信息,，因而能方便的實現(xiàn)無速度傳感器，這種控制被稱為無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制,。