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變頻器對電動機有哪4種控制方式

2019-09-27 0人讀過

  變電動機電源頻率的同時改變電動機電源的電壓,使電動機磁通量保持一定,在一個比較寬的調速範圍内,電動機的效力,功率因數不下落。由于是控制電壓(V)與頻率(F)之比,稱為U/f控制。但恒定U/f控制存在的主要問題就是低速性能較差,轉速極低時,電磁轉矩無法克服較大的靜摩擦力,不能恰當的調整電動機的轉矩補償和适應負載轉矩的變化;其次是沒法準确的控制電動機的實際轉速。由于恒U/f變頻器是轉速開環控制,由異步電動機的機械特性圖可知,設定值為定子頻率也就是理想空載轉速,而電動機的實際轉速由轉差率所決定,所以U/f恒定控制方式存在的穩定誤差不能控制,故無法準确控制電動機的實際轉速。

  2、轉差頻率控制

  轉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。根據異步電動機穩定數學模型可知,當頻率一定時,異步電動機的電磁轉矩正比于轉差率,機械特性為直線。

  轉差頻率控制實質上就是通過控制轉差頻率來控制轉矩和電流的。轉差頻率控制需要檢出電動機的轉速,構成速度閉環,速度調節器的輸出為轉差頻率,然後以電動機速度與轉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,它有速度調節器,利用速度反饋構成閉環控制,速度的靜态誤差小。但是要達到自動控制系統穩态控制,還達不到良好的動态性能。

  、矢量控制

  矢量控制,也稱磁場定向控制。它是70年代初由西德asschke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。而由此首創了交流電動機和等效直流電動機的先河。矢量控制變頻調速的做法是将異步電動機在三相坐标系下的定子交換電流Ia、Ib、Ic。通過三相-2相變換,等效成兩相靜止坐标系下的交換電流Ia1、Ib1,再通過按轉子磁場定向旋轉變換,等效成同步旋轉坐标系下的直流電流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),然後模仿直流電動機的控制方法,求得直流電動機的控制量,經過相應的坐标反變換實現對異步電動機的控制。矢量控制方法的出現,使異步電動機變頻調速在電動機的調速領域裡全方位的處于優勢地位。但是,矢量控制技術需要對電動機參數進行正确估算,如何提高參數的準确性是一直研究的話題。

  4、直接轉矩控制

  1985年,德國魯爾大學的DePenbrock教授首次提出了直接轉矩控制理論,該技術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,磁鍊等量間接控制轉矩,而是把轉矩直接作為被控量來控制。轉矩控制的優越性在于:轉矩控制是控制定子磁鍊,在本質上并不需要轉速信息,控制上對除定子電阻外的所有機電參數變化魯棒性良好;所引入的定子磁鍊觀測器能很容易估算出同步速度信息,因此能方便的實現無速度傳感器,這類控制被稱為無速度傳感器直接轉矩控制。

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