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淺談變頻器對電動機的四種控制方式
瀏覽:0 發(fā)布日期:2018-06-26

  以下是關(guān)于成都變頻器對電動機的四種控制方式:

  一、 U/f恒定控制U/f控制是在改變電動機電源頻率的同時改變電動機電源的電壓,使電動機磁通保持一定,在較寬的調(diào)速范圍內(nèi),電動機的效率,功率因數(shù)不下降。因為是控制電壓(Voltage)與頻率(Frequency)之比,稱為U/f控制。恒定U/f控制存在的主要問題是低速性能較差,轉(zhuǎn)速極低時,電磁轉(zhuǎn)矩無法克服較大的靜摩擦力,不能恰當?shù)恼{(diào)整電動機的轉(zhuǎn)矩補償和適應(yīng)負載轉(zhuǎn)矩的變化; 其次是無法準確的控制電動機的實際轉(zhuǎn)速。由于恒U/f變頻器是轉(zhuǎn)速開環(huán)控制,由異步電動機的機械特性圖可知,設(shè)定值為定子頻率也就是理想空載轉(zhuǎn)速,而電動 機的實際轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)差率所決定,所以U/f恒定控制方式存在的穩(wěn)定誤差不能控制,故無法準確控制電動機的實際轉(zhuǎn)速。

  二、轉(zhuǎn)差頻率控制轉(zhuǎn)差頻率是施加于電動機的交流電源頻率與電動機速度的差頻率。根據(jù)異步電動機穩(wěn)定數(shù)學(xué)模型可知,當頻率一定時,異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩正比于轉(zhuǎn)差率,機械特性為直線。

  轉(zhuǎn)差頻率控制就是通過控制轉(zhuǎn)差頻率來控制轉(zhuǎn)矩和電流。轉(zhuǎn)差頻率控制需要檢出電動機的轉(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,然后以電動機速度與 轉(zhuǎn)差頻率之和作為變頻器的給定頻率。與U/f控制相比,其加減速特性和限制過電流的能力得到提高。另外,它有速度調(diào)節(jié)器,利用速度反饋構(gòu)成閉環(huán)控制,速度 的靜態(tài)誤差小。然而要達到自動控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制,還達不到良好的動態(tài)性能。

  三、矢量控制,也稱磁場定向控制。它是70年代初由西德F.Blasschke等人首先提出,以直流電機和交流電機比較的方法闡述了這一原理。由此開創(chuàng)了 交流電動機和等效直流電動機的先河。矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic。通過三相-二相變換,等效成兩 相靜止坐標系下的交流電流Ia1、Ib1,再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換,等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流Im1、It1(Im1相當于直流電動機的勵 磁電流; It1相當于直流電動機的電樞電流),然后模仿直流電動機的控制方法,求得直流電動機的控制量,經(jīng)過相應(yīng)的坐標反變換實現(xiàn)對異步電動機的控制。矢量控制方 法的出現(xiàn),使異步電動機變頻調(diào)速在電動機的調(diào)速領(lǐng)域里全方位的處于優(yōu)勢地位。但是,矢量控制技術(shù)需要對電動機參數(shù)進行正確估算,如何提高參數(shù)的準確性是一 直研究的話題。

  四、直接轉(zhuǎn)矩控制1985年,德國魯爾大學(xué)的DePenbrock教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制理論,該技術(shù)在很大程度上解決了矢量控制的不足,它不是通過 控制電流,磁鏈等量間接控制轉(zhuǎn)矩,而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量來控制。轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)越性在于:轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈,在本質(zhì)上并不需要轉(zhuǎn)速信息,控制上對 除定子電阻外的所有電機參數(shù)變化魯棒性良好;所引入的定子磁鏈觀測器能很容易估算出同步速度信息,因而能方便的實現(xiàn)無速度傳感器,這種控制被稱為無速度傳 感器直接轉(zhuǎn)矩控制。


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