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变频器的控制方式

变频器目前主要的控制方式主要包括以下几种。

(1)第一代以U/f=C控制,又称正弦脉宽调制(SPWM)控制方式。其特点控制电路结构简单,成本较低,机械特性和硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,使输出好大转矩减小,低速时稳定性变差。其特点为无反馈装置时速比ni小于1/40,有反馈时ni=1/60。适用于一般风机、泵类。

(2)第二代以电压空间矢量控制(磁通轨迹法),又称SVPWM控制方式。它是以三相波形整体生成效果为前提,一次生成三相调制波形,以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。为消除低速时定子电阻的影响,将输出电压、电流闭环,以提高动态精度和稳定性。其特点:不要反馈装置,速比ni=1/100,适合一般工业上的调速。

(3)第三代以矢量控制(VC)方式。矢量控制变频调速的做法,其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。其特点:不带反馈时的速比ni=1/100,带反馈时ni=1/1000,零转速时的起动转矩为150%。可见该方式适用所有调速控制,带反馈时,适合高精度传动控制。

(4)直接转矩控制(DTC)方式。直接转矩控制(DTC)是有别矢量控制(VC)的另一类高性能变频调速控制模式。用磁链仿真模型和电磁转矩模型获得磁链和转矩数据,与给定值比较产生滞环比较状态信号,再由逻辑控制进行开关状态切换,实现恒定磁通控制和电磁转矩控制。它不需要模仿直流电动机控制,该技术已成功应用在牵引电力机车的交流传动上。其特点:不要反馈装置的速比ni=1/100,带反馈时ni=1/1000,零速时起动转矩可达150%~200%。适合重载起动以及恒转矩波动大负载。

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