變頻調速技術簡介及其控制方法

1、變頻調速技術簡介及其控制方法旳前，電氣傳動自動控制領域研究的一乍熱白"叫就是FWMft制It術.該技術也是凋遽卩心吋門關鍵技術之PWM控制技術的蛆理是通過控紂全控型牡導體器件動作.把直流電壓轉換成電壓脈沖字列，世而通過控制電壓脈沖室哎萬周期，最終實現(xiàn)變圧、變頰的種控制技術.井且可U消除諧波，在交流變頻系廄中”期便用較多的控制技術是變壓變頻控制技術*逼常把諛控制技術分為陽村，1把變壓和變頻分開完成，即把交流電變?yōu)橹绷麟娍谙嗫卣{壓同步進年然品逆變?yōu)榭捎栴D率的交流i6-脈沖輻值甌看信號幅I連的空優(yōu)而空化，這種麗后分開控M的VVVF控制技術稱為脈沖幅值調制方式豈2.在泄茫精屮將覺壓和變頻一起

2、賓成.變細黠r要由三部分組成：不町控整流器"換流：極管、逆變器，山逆變器來完磺變頻9變壓，這種控制投術稱為脈沖寬度調制技術由十英中的轄流器不需寒捽制.即電路結構樹到簡優(yōu)*尤其是相控整流敲傘彼整湎所取增人了輸入端的功串因數(shù).降低了高次睹破對電網的燃響n隨著PWM押制技術的不斷發(fā)展*PWM押制技術可分為不同種類時詞*賊于控制思想上可分為四人類I1等脈寬PWM袪，(2正StePWM法，fljISPWM法，(3)電流跟蹤PWM法，(4)磴蔚小蹤那PWM法CSVPWM法,也禰電甩字間矢量PWM法人迪過自然采律法，對稱規(guī)則采樣法.特定諧浪消公法梯呢調制技術.相位調制技術.面積等效法尊10蘇種調時

3、技術來實ftlPWM拎制技術“尊脈®PWMfe的原理是把毎-相脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM波吒調煩采取的辦法是改變脈沖列的同期，調用采用闊莎池是改變械沖的寬度或占空比，采耿適壯捽制方法可以使電壓與頻那的協(xié)闕變化亠該方達決點在丁逆變器輸出電壓除了基諛外”ur；了很形的諧波分昴*SPWMft在克服等脈寬PWMtt的旗點的慕砒上.提出f從電動機供電電源的角度出發(fā)*18常利用正弦鞅作為就準的調制波，用等腰三弭形作為我彼，為星準正弦波與教波相交時.由它們的交點確定逆變器的適析時刻*經典的斤步電機調速方法包括變斥變頻控制.轉差頻率控制、轉子確場定向矢量控制和苴援轉炬控制學.VVVFfJC-在

4、J控制電機的陳隴通淡點是轉燉尢決調缺轉若饒率控制是以電機的穩(wěn)態(tài)方程為依惰的，在定粗度上控制著也機的轉矩*并不能實現(xiàn)控制實標運行過稱中的轉射"1.3,2交流諛連的吐本控制方法已如昴出電動機的轉速nJ去示為皿】(1.2)(1.3)(1.4)4.44/州心4.4/.W心(1.5)(1.1)“J得，改支并步電旳機的供電頻除/，就“J以改叟旋轉嗎通勢的同步轉速,，達到并步電動機訓速的LI的，這就足受頻調連的思賂。從（1.1式“J知，轉速定（電壓的頻率£成線性疋比例關系，半河凋節(jié)/：就町以平滑調節(jié)/,實際上通過改變/并不能實現(xiàn)正常調速，在改變電子煩率/；時，炊同步改變定子電1衣/.即逋

5、過同時控制/和.£達到不同類巾調速的H的卩"。由電機學知E廣42f,NKe.QG/bJJcug式中，巧型相中氣隙磁通悠應電勸勢有效值，單位為：Z定了頻率，單位為山：A；定匸每柑繞組串聯(lián)匝數(shù)：果波繞組系數(shù)；化一每極氣隙上磁通比單位為Wb：Te電滋轉逅，單位為N.m：C.轉燉常數(shù)：r2轉了電說折師至定了測的有效值.中位為a：C6®轉子電路的功率因數(shù)。假設對定子上的電陰Ik降忽咯不計，則可得到:嚴巧=4.44£同心G“武中，/定了相電壓.J圧，町得主凰迪如果只灶改變_/：進仃調連，設/上升，則g將卜隔，進而導致電嫩轉矩7；卜降，因而山動機的拖動能力會隨Z降低，

6、對于恒轉審負找則仝出現(xiàn)施不動而發(fā)I堵轉的何題：假設調卩/卜降，則”,會上升。由式（1.2可幻I,只耍控制好巧和/；便可實現(xiàn)磁通6”保持不變.對此,需要考慮實現(xiàn)啟頻（額定頻率）以下和貳頻以I：兩種悄況的拎制。1.基頻以F調速山式（12）可得.程保疔巴常數(shù)，'“I頻率/；從額定伯刀,汁下平滑調節(jié)，必須同時降低石.使得巧/=常數(shù)這足采用氣隙磁迫感應電動勢勺城率之比為常數(shù)的控制方式"山J繞組中的感應電動外是尢法克接控制的，尤K任電動勢值較高時，允許定了繞組的旳磁阻抗壓降忽略不計，即可得定子相電壓U"八囚此u”沁;彊即伍圧旗比的控制方式.低頻時，"，和兀祁較小，定子

7、R1抗壓降所占的分駅顯然可見，不能忽略，如何近似地補償定子爪降，這里所采取的辦法是人為地抬拓電卜S任圖1.1屮帝定子汗降補償?shù)暮阖疘瀕比控制特性曲線為方線，不帶定子爪降補償?shù)目刂铺匦詣t為“線。圖1.1恒爪顧比控制特H2基頻以上調速將煩率/：向上調速時，電壓最大只能為亠幾，即電壓&不能增加紂比額定電壓幾還耍大.由A<12)可得,這樣只能血使磁通與頻率成反比地降低,相當丁也流電機弱磁升速的情況，即u仇=(1.6)4.44/AX，.帚于上述兩種悄況，并把這兩種第況結合起來，即得到如圖1.2折不的片步電動機變頻調速擰制特性.假設電動機*不冋轉速下都具有額定電流，則在迫升允許條竹卜電機均可

8、以長期運行,此時轉矩屋4上蘆磁通變化.根抵電力拖動原理,4城頻以下訓速時，屈I“恒轉矩調速”的性質;向在棊頻以上調速時,基本上屬P-tn功率調速”.國1.2斤步電動機變頻調速控制特性利用電力半#體器件制成的變傾器，實現(xiàn)/電機的半滑調速過稈。廣泛W川于卅步電機和同步電機的調速運行.在就籠式并步電機的應用中更典優(yōu)勢，利用變煩器進fj'凋速時,轉差率很小，則損耗小,效率提高.對定子頻率的改變，麻可以實現(xiàn)在基頻以下調速又可以在菇鎖以I的調速.從而可以得到較寬的調速范I乩在閉環(huán)拎制中控制定/頻率時可得到很高的轉矩并提髙調速粘度，廣泛應用于多電機傳動。綜I:町得，二相并步電動機變頻訓速的優(yōu)點冇以卜兒個方（|）從基頻向下調速,為恒轉矩調速方式*從基頻向上調速,近似為恒功率調速方式：（2）調速范開人；轉速忌定件好:（3）運行吋$小效率藥：（4）頻率/：可以連續(xù)調b變頻調速為無級調速，片步電動機變頻調速貝有很好的說速性能，厭靜、動態(tài)特以與K流電動機調連相媲畏.變頻調速C典備了寬調速范田、島穩(wěn)態(tài)裕度、快速動態(tài)響應等優(yōu)#性能，i2經廣泛應用于很多領城屮.隨首國艮經濟的不斷發(fā)展，變頻調速系統(tǒng)在不