安川變頻器

CIMR-VB4A0004BAA

安川變頻器

變頻器（Variable-frequency Drive,，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。 [1]

變頻器主要由整流（交流變直流）,、濾波,、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元,、驅(qū)動(dòng)單元,、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率,，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓,，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的,，另外,，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流,、過壓,、過載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用,。

矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)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(dòng)機(jī)的勵(lì)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(dòng)機(jī)的控制方法,，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,，實(shí)現(xiàn)對異步電動(dòng)機(jī)的控制,。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，分別對速度,，磁場兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)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(gè)分量,，經(jīng)坐標(biāo)變換,，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義,。然而在實(shí)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(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大,，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果

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(diǎn)是輸入功率因數(shù)低,，諧波電流大,，直流電路需要大的儲(chǔ)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(yùn)行,。為此，矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)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(jià)格貴的電解電容,。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l,，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)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(shí)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(shí)現(xiàn)的,。具體方法是： [8]

1、控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器,，實(shí)現(xiàn)無速度傳感器方式,； [8]

2、自動(dòng)識(shí)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(dòng)識(shí)別,； [8]

3、算出實(shí)際值對應(yīng)定子阻抗,、互感,、磁飽和因素、慣量等算出實(shí)際的轉(zhuǎn)矩,、定子磁鏈,、轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制； [8]

4,、實(shí)現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號(hào),，對逆變器開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。 [8]

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(shí)還具有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度,，尤其在低速時(shí)(包括0速度時(shí))，可輸出150%～200%轉(zhuǎn)矩

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