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控制方式編輯
低壓通用變頻輸出電壓為380～650V,，輸出功率為0.75～400kW，工作頻率為0～400Hz,，它的主電路都采用交—直—交電路,。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。
一代
1U/f=C的正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式：
其特點是控制電路結(jié)構(gòu)簡單,、成本較低，機(jī)械特性硬度也較好,，能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求,，已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是,，這種控制方式在低頻時,，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著,，使輸出大轉(zhuǎn)矩減小,。另外，其機(jī)械特性終究沒有直流電動機(jī)硬,，動態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意,，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負(fù)載的變化而變化,，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢,、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降,，穩(wěn)定性變差等,。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。
第二代
電壓空間矢量(SVPWM)控制方式：
它是以三相波形整體生成效果為前提,，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的,，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進(jìn)行控制的,。經(jīng)實踐使用后又有所改進(jìn),，即引入頻率補償,，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值,，消除低速時定子電阻的影響,；將輸出電壓、電流閉環(huán),，以提高動態(tài)的精度和穩(wěn)定度,。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié),，所以系統(tǒng)性能沒有得到*,。
第三代
矢量控制(VC)方式：
矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib,、Ic,、通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1,，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(biāo)系下的直流電流Im1、It1(Im1相當(dāng)于直流電動機(jī)的勵磁電流,；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流),，然后模仿直流電動機(jī)的控制方法，求得直流電動機(jī)的控制量,，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,，實現(xiàn)對異步電動機(jī)的控制。其實質(zhì)是將交流電動機(jī)等效為直流電動機(jī),，分別對速度,，磁場兩個分量進(jìn)行獨立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈,，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量,，經(jīng)坐標(biāo)變換，實現(xiàn)正交或解耦控制,。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義,。然而在實際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測,，系統(tǒng)特性受電動機(jī)參數(shù)的影響較大,，且在等效直流電動機(jī)控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果,。
第四代
直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式：
1985年,，德國魯爾大學(xué)的DePenbrock教授*提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足,，并以新穎的控制思想,、簡潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車牽引的大功率交流傳動上,。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型,，控制電動機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動機(jī)等效為直流電動機(jī),，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計算,；它不需要模仿直流電動機(jī)的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型,。
矩陣式交—交控制方式：
VVVF變頻,、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種,。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低,，諧波電流大，直流電路需要大的儲能電容,，再生能量又不能反饋回電網(wǎng),，即不能進(jìn)行四象限運行。為此,，矩陣式交—交變頻應(yīng)運而生,。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大,、價格貴的電解電容,。它能實現(xiàn)功率因數(shù)為l,，輸入電流為正弦且能四象限運行,，系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)雖尚未成熟,，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究,。其實質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量,，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實現(xiàn)的,。具體方法是：
1、控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器,，實現(xiàn)無速度傳感器方式,；
2、自動識別(ID)依靠精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型,，對電機(jī)參數(shù)自動識別,；
3、算出實際值對應(yīng)定子阻抗,、互感,、磁飽和因素,、慣量等算出實際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈,、轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行實時控制,；
4、實現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號,，對逆變器開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制,。
矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)(<2ms)，很高的速度精度(±2%,，無PG反饋),，高轉(zhuǎn)矩精度(<+3%)；同時還具有較高的起動轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度,，尤其在低速時(包括0速度時),，可輸出150%～200%轉(zhuǎn)矩。
VVC的控制原理：
VVC的控制原理是將矢量調(diào)制的原理應(yīng)用于固定電壓源PWM逆變器,。這一控制建立在一個改善了的電機(jī)模型上,，該電機(jī)模型較好的對負(fù)載和轉(zhuǎn)差進(jìn)行了補償。
因為有功和無功電流成分對于控制系統(tǒng)來說都是很重要的,，控制電壓矢量的角度可顯著的改善0-12HZ范圍內(nèi)的動態(tài)性能,，而在標(biāo)準(zhǔn)的PWM U/F驅(qū)動中0-10HZ范圍一般都存在著問題。
利用SFAVM或60°AVM原理來計算逆變器的開關(guān)模式,，可使氣隙轉(zhuǎn)矩的脈動很?。ㄅc使用同步PWM的變頻器相比）。

(1)故障現(xiàn)象：操作控制面板PMU液晶顯示屏顯示“E"報警 檢查處理(參見圖1,、圖2)：更換一塊新CUVC板送電開機(jī),，液晶顯示屏仍顯示“E"報警，說明故障原因不在CUVC板而在底板,。檢查底板,，用數(shù)字萬用表測外接DC24V電壓正常，檢測集成塊N3基準(zhǔn)電壓不正常,，集成塊N2 20腳輸出電壓為0.1V,明顯偏低,，正常值應(yīng)為15V,查集成塊N2的1腳為11.3V,8腳為0.20V,11腳電源輸入為27.5V,正常。經(jīng)分析判斷1腳,、8腳,、20腳電壓值都不正常。測集成塊N3的1腳電壓為0.31V,2腳電壓為1.8V,電壓值也都偏低,。用熱風(fēng)槍拆下N3集成塊MC340,測2腳與3腳之間的電阻為84Ω,。更換一塊新N3集成塊MC340后，測各引腳電壓,，1腳為2.1V,2腳為5.1V,正常,。測N2集成塊各腳電壓也都恢復(fù)正常,。集成塊N3輸出電壓不正常，引起N2集成塊各腳電壓也出現(xiàn)偏移,?；謴?fù)變頻器接線，輸入?yún)?shù),，啟動變頻器運行正常,。

??圖1 集成塊N2的相關(guān)電路

??圖2 集成塊N3的相關(guān)電路

??N2集成塊L4979各引腳電壓數(shù)據(jù)如表1示。

??N3 集成塊MC340各引腳電壓數(shù)據(jù)如表2示,。

(2)故障現(xiàn)象：

操作控制面板PMU液晶顯示屏顯示“E"報警 檢查處理(參見圖1,、圖2)：用數(shù)字萬用表測底板N2、N3集成塊各腳電壓,，N3的1腳N2的8腳電壓都偏低,，測V28三極管的基極偏置電阻4.7kΩ已變值為150kΩ。更換新貼片電阻,，測N2,、N3各腳電壓正常。因V28基極偏置電阻變值,，導(dǎo)致V28三極管截,，造成N2、N3集成塊不能正常工作,。

(3)故障現(xiàn)象：

操作控制面板PMU板液晶顯示屏顯示“E"報警 檢查處理：一臺“E"報警的變頻器,，將變頻器原CUVC板上CBT通訊板拆下，裝在新CUVC板上,，變頻器裝好CUVC板,，啟動后。液晶顯示屏仍顯示“E"報警,。拆下CUVC板檢查發(fā)現(xiàn)CBT通訊板上貼片電阻燒壞,。更換新CBT通訊板后,，變頻器啟動工作正常,。

(4)故障現(xiàn)象：

操作控制面板PMU板液晶顯示屏顯示“E"報警 檢查處理(參見圖1、圖2,、圖4)：檢查底板電源塊N2(L4974A)第1腳的開機(jī)電壓為11.32V,正常值為26.7V;第20腳輸出電壓為0.117V,正常值為15.31V;基準(zhǔn)電壓塊N3(MC340)第1腳電壓為0.315V,正常值為2.1V;第2腳的電壓值在1.5~1.8V之間變化,，而正常值為5.1V.檢查繼電器K4,線圈電路串聯(lián)兩支二極管V16、V15,電阻值分別為3.67Ω和5.5Ω,，已經(jīng)短路,，V28(5C)三極管基極電阻由正常值4.7kΩ變?yōu)?50kΩ，已經(jīng)燒壞,。更換新的電阻和二極管后,，運行正常,。 2.2 西門子6SE70系列變頻器的操作控制面板PMU液晶顯示屏上無顯示，“黑屏" (1)故障現(xiàn)象：西門子6SE7016-1TA61-Z變頻器操作控制面板PMU液晶顯示屏“黑屏"

檢查處理(參見圖3,、圖1,、圖2)：檢查底板V34場效應(yīng)管K2225,發(fā)現(xiàn)柵極保護(hù)貼片電阻24Ω變值為500kΩ，已損壞,。檢測N2集成塊的20腳無電壓,，1腳為11.3V,N3集成塊MC340腳為4V,2腳為3.3V.用熱風(fēng)槍將N3集成塊MC340拆下測量1腳與3腳之間的阻值變?yōu)?kΩ，正常應(yīng)為500kΩ,。更換新的N3集成塊MC340和24Ω貼片電阻,。上電測試N2、N3集成塊各引腳電壓,，正常,。恢復(fù)接線,，運行正常,。

??圖3 電源部分電路

操作控制面板PMU液晶顯示屏“黑屏"故障，大部分與底板V34電源管控制極24Ω保護(hù)貼片電阻變值有直接關(guān)系,，變值后的電阻值一般為500kΩ~1MΩ之間,，有的電阻值變?yōu)闊o窮大。 (2)故障現(xiàn)象：操作控制面板PMU液晶顯示屏“黑屏" 檢查處理(參見圖4,、圖3,、圖2)：檢查底板，測量K4繼電器線圈并聯(lián)續(xù)流二極管V20,與K4線圈串接二極管V16擊穿短路,，測N7電源塊L7824損壞,，N4集成塊UC3844AN 1腳對地電阻500Ω，正常值應(yīng)為15kΩ,。更換同型號二極管2支,、N4集成塊UC3844AN、N7電源塊L7824后,，測試各點電壓正常,。