新疆变频器控制模式的改变

在实际调速过程中，一个频率可调的普通交流电源不能满足异步电机调速控制的要求，还需要考虑电机磁场的有效利用、启动电流的抑制以及获得低频转矩特性等理想转矩特性的问题。

变频器控制技术的发展采用V/f控制模式、转差频率控制模式、矢量控制模式和直接转矩控制模式，以获得理想的变频器调速效果。

1.变频器控制模式的V/f控制

V/f控制是指在变频器调速过程中，为了保持主磁通恒定，保证电机输出，电压频率比保持恒定，即V/f=恒定控制方式。对于380V和50Hz电机，当运行频率为40Hz时，为了保持V/f不变，电机在40Hz时的电源电压为380× (40/50) = 304 V。

这种变频器器性价比高，以节能和对速度精度要求低为目的，广泛应用于各种场合。它是变频器器的基本控制方式。但速度控制不能给出满意的控制性能，输出频率低时，输出电压降低，定子绕组电流减小，电机转矩不足。因此，有必要适当提高输出电压，以提高电机扭矩并进行扭矩补偿。

2.变频器控制方式的转差频率控制

这是一种用于速度反馈控制的闭环控制方式，其动静态性能优于V/f控制方式，因此可以应用于各种对速度和精度要求较高的速度控制系统。但是由于这种控制方式的变频器器的控制性能比矢量控制变频器器差，而且它们的硬件电路复杂度相当，所以转差频率控制方式的变频器器基本上已经被矢量控制变频器器采用。

3.变频器控制模式的矢量控制

矢量控制，也称为磁场定向控制。20世纪70年代初，由西德的布拉施克等人首先提出，并通过比较DC电机和交流电机来阐述这一原理。

该方法模仿DC电机的控制方法，采用矢量坐标变换将异步电机定子电流分为磁场产生电流分量(励磁电流)和垂直转矩产生电流分量(转矩电流)，同时控制异步电机定子电流的幅值和相位，即控制定子电流矢量，故称矢量控制法。控制模式

电机的磁通保持恒定，从而实现良好的转矩控制性能和高性能控制。

随着矢量控制方法的出现，异步电机变频器调速在电机调速领域处于全面主导地位。它具有零速度控制、速度范围宽、扭矩控制准确、响应速度快、加减速性能好等优点。因此，这种控制方法广泛应用于对速度控制性能要求较高的速度控制系统中。然而，矢量控制技术需要正确估计电机参数，如何提高参数的精度一直是一个研究课题。

4.变频器控制模式下的直接转矩控制

直接转矩控制技术是利用空间矢量和定子磁场定向的分析方法，在定子坐标系中直接分析异步电动机的数学模型，计算并控制异步电动机的磁链和转矩，采用离散两点调节器(Band-Band control)将转矩检测值与转矩给定值进行比较，使转矩波动限制在一定的容差范围内， 容差由频率调节器控制，产生脉宽调制信号直接控制逆变器的开关状态，其控制效果不取决于能否简化异步电机的数学模型，而取决于实际的转矩情况。 它不需要将交流电机与DC电机进行比较、等效和变换，即不需要模仿DC电机的控制。由于省略了矢量变换方式的坐标变换和计算，简化了异步电动机的数学模型进行解耦，并且没有通常的PWM脉宽调制信号发生器，其控制结构简单，控制信号处理的物理概念明确，系统的转矩响应迅速且无超调，因此是一种高静动态性能的交流调速方式。与矢量控制相比，直接转矩控制磁场定向采用定制磁链，采用离散电压状态和六边形磁链轨迹或近似圆形磁链轨迹概念。只要知道钉子的阻力，就可以观察。转子磁通用于矢量控制磁场定向。为了观察转子磁通，我们需要知道电机转子电阻和电感。因此，直接转矩控制大大降低了矢量控制技术中控制性能容易受参数变化影响的问题。

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