交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的控制方式

2023/2/5交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的控制方式目錄電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式變頻調(diào)速的應(yīng)用變頻調(diào)速的特點(diǎn)變頻調(diào)速的定義電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的控制方式

電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式改變異步電動(dòng)機(jī)電源的頻率，從而改變異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n=n1，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n=（1-S）n1，這樣電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就得到了調(diào)節(jié)。這種調(diào)速方法稱為變頻調(diào)速。實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的關(guān)鍵因素有兩點(diǎn)：大功率器件，大功率電子器件在20世紀(jì)80年代取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。微處理器的發(fā)展加上變頻控制方式的深入研究是的變頻控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高性能，可靠性。變頻調(diào)速的定義以及其實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素變頻調(diào)速的特點(diǎn)特點(diǎn)：可以使用標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)，可進(jìn)行連續(xù)調(diào)速，可通過(guò)電子回路改變相序，改變轉(zhuǎn)速方向優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)電流小，可以調(diào)節(jié)加減速度，電動(dòng)機(jī)可以高速化和小型化，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，另一方面可以有效節(jié)能。變頻調(diào)速的應(yīng)用變頻調(diào)速的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，它應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵、攪拌機(jī)、擠壓機(jī)、精紡機(jī)和壓縮機(jī)，原因是節(jié)能效果顯著；它應(yīng)用于機(jī)床，如車床機(jī)械加工中心、鉆床、銑床、磨床，主要目的是提高生產(chǎn)率和質(zhì)量；它也廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域，如各種傳送帶的多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同步調(diào)速和起重機(jī)械等。2023/2/5交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的控制方式1：恒壓頻比控制2：轉(zhuǎn)差頻率控制3：矢量控制4：直接轉(zhuǎn)矩控制2023/2/5恒壓頻比控制在額定頻率以下，如果電壓一定而只降低頻率，那么氣隙磁通就要過(guò)大，造成磁路飽和，嚴(yán)重時(shí)燒毀電動(dòng)機(jī)。因此為了保持氣隙磁通不變，就要求在降低供電頻率的同時(shí)降低輸出電壓，保持u/f=常數(shù)，即保持電壓與頻率之比為常數(shù)進(jìn)行控制。這種控制方式為恒壓頻比控制方式，又稱恒磁通控制方式。

變頻器最基本的控制方式在額定頻率以下，磁通恒定時(shí)轉(zhuǎn)矩也恒定，因此，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。2023/2/5轉(zhuǎn)差頻率控制轉(zhuǎn)差頻率控制（SF控制）就是檢測(cè)出電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)速度對(duì)應(yīng)的頻率與轉(zhuǎn)差頻率之和作為變頻器的給定輸出頻率。由于通過(guò)控制轉(zhuǎn)差頻率來(lái)控制轉(zhuǎn)矩和電流，與U/f控制相比其加減速特性和限制過(guò)電流的能力得到提高。另外，它有速度調(diào)節(jié)器，利用速度反饋進(jìn)行速度閉環(huán)控制，速度的靜態(tài)誤差小，適用于自動(dòng)控制系統(tǒng)。由于在轉(zhuǎn)差頻率控制中需要速度檢出器，通常用于單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，即一臺(tái)變頻器控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。2023/2/5

為了控制轉(zhuǎn)差頻率，需要增加檢測(cè)電動(dòng)機(jī)速度的裝置，雖然設(shè)備成本提高了，但系統(tǒng)的加減速特性和穩(wěn)定性比開環(huán)的U/f控制獲得了提高，過(guò)電流的限制效果也變好。2023/2/5矢量控制

“矢量控制”把電機(jī)的電流值進(jìn)行分配，從而確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電機(jī)電流分量和其它電流分量（如勵(lì)磁分量）的數(shù)值。

"矢量控制"可以通過(guò)對(duì)電機(jī)端的電壓降的響應(yīng)，進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償，在不增加電流的情況下，允許電機(jī)產(chǎn)出大的轉(zhuǎn)矩。此功能對(duì)改善電機(jī)低速時(shí)溫升也有效。2023/2/5直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)用空間矢量的分析方法，直接在定子坐標(biāo)系下計(jì)算與控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，采用定子磁場(chǎng)定向，借助于離散的兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)（Band-Band）產(chǎn)生PWM波信號(hào)，直接對(duì)逆變器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行最佳控制，以獲得轉(zhuǎn)矩的高動(dòng)態(tài)性能。它省去了復(fù)雜的矢量變換與電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)化處理