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变频器厂家介绍通用变频器矢量控制的基本原理

发布时间: 2022-10-24  点击次数: 34次
   变频器的作用是什么
  变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术,得到广泛应用。变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值,因而改变其运动磁场的周期,达到平滑控制电动机转速的目的。
  通用变频器矢量控制的基本原理是测量和控制异步电机定子电流矢量,根据磁场定向原理控制异步电机的励磁电流和扭矩电流,达到控制异步电机扭矩的目的。
  具体来说,将异步电机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流),同时控制两个分量之间的振幅和相位,即控制定子电流矢量,因此称为矢量控制模式。矢量控制模式包括基于转差频率控制的矢量控制模式、无速度传感器矢量控制模式和有速度传感器矢量控制模式。
  基于转差频率控制的矢量控制模式也在进行中U/f=在恒定控制的基础上,检测异步电机的实际速度n,并获得相应的控制频率f,然后根据预期的扭矩控制定子电流矢量和两个分量之间的相位,控制通用变频器的输出频率f。
  基于转差频率控制的矢量控制模式的最大特点是可以消除动态过程中转矩电流的波动,从而提高通用变频器的动态性能。早期矢量控制通用变频器基本上是基于转差频率控制的矢量控制模式。
  无速度传感器的矢量控制模式是基于磁场定向控制理论发展起来的。要实现精确的磁场定向矢量控制,需要在异步电机中安装磁通检测装置。在异步电机中安装磁通检测装置非常困难,但人们发现,即使磁通检测装置不直接安装在异步电机中,也可以在通用变频器中获得与磁通相对应的量,从而获得所谓的无速度传感器矢量控制模式。
  其基本控制思想是根据输入电机的铭牌参数和一定的相关性,分别检测励磁电流(或磁通)和扭矩电流作为基本控制量,控制电机定子绕组上的电压频率,使励磁电流(或磁通)和扭矩电流的指令值和检测值一致,输出扭矩,实现矢量控制。
  矢量控制的通用变频器不仅可以在调速范围内匹配DC电机,还可以控制异步电机产生的转矩。由于矢量控制模式是基于准确控制的异步电机参数,一些通用变频器需要准确输入异步电机参数,一些通用变频器需要使用速度传感器和编码器,需要使用制造指定的变频器专用电机控制,否则难以达到理想的控制效果。
  目前,新型矢量控制通用变频器具有异步电机参数自动识别和自适应功能。具有此功能的通用变频器可以在驱动异步电机正常运行前自动识别异步电机参数,并根据识别结果调整控制算法中的相关参数,从而对普通异步电机进行有效的矢量控制。
  除了上述提高异步电机转矩控制性能的技术外,目前的新技术还包括调整异步电机控制常数和与机械系统匹配的适应性控制,以提高异步电机的应用性能。
  为防止异步电机转速偏差,在低速区域获得理想的平滑转速,采用大型集成电路,采用专用数字自动电压调整(AVR)控制技术的控制方法已经实用化,取得了良好的效果。
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