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变频器的控制方式
低压通用变频输出电压为380~650V,输出功率为0.75~400kW,作业频率为0~400Hz,它的主电路都选用交—直—交电路。其操控办法阅历了以下四代。
首代
1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)操控办法:
其特点是操控电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,可以满足一般传动的滑润调速要求,已在工业的各个领域得到广泛运用。可是,这种操控办法在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出大的转矩减小。别的,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩才能和静态调速功能都还不尽善尽美,且体系功能不高、操控曲线会随负载的改变而改变,转矩呼应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而功能下降,安稳性变差等。因此人们又研究出矢量操控变频调速。
第二代
电压空间矢量(SVPWM)操控办法:
它是以三相波形整体生成作用为条件,以迫临电机气隙的抱负圆形旋转磁场轨道为意图,一次生成三相调制波形,以内切多边形迫临圆的办法进行操控的。经实践运用后又有所改进,即引进频率补偿,能xc速度操控的误差;通过反应估算磁链幅值,xc低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流闭环,以提高动态的精度和安稳度。但操控电路环节较多,且没有引进转矩的调理,所以体系功能没有得到底子改进。
第三代
矢量控制(VC)办法:
矢量操控变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相-二相改换,等效成两相停止坐标系下的沟通电流Ia1Ib1,再通过按转子磁场定向旋转改换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿直流电动机的操控办法,求得直流电动机的操控量,通过相应的坐标反改换,完成对异步电动机的操控。其实质是将沟通电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个重量进行独立操控。通过操控转子磁链,然后分化定子电流而取得转矩和磁场两个重量,经坐标改换,完成正交或解耦操控。矢量操控办法的提出具有划时代的含义。然而在实践运用中,由于转子磁链难以准确观测,体系特性受电动机参数的影响较大,且在等效直流电动机操控过程中所用矢量旋转改换较杂乱,使得实践的操控作用难以达到抱负剖析的成果。
第四代
直接转矩操控(DTC)办法
矩阵式交—交操控办法:
1、控制定子磁链引入定子磁链观测器,实现无速度传感器方式;
2、自动识别(ID)依靠准确的电机数学模型,对电机参数自动识别;
3、算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制;
4、实现Band—Band控制按磁链和转矩的Band—Band控制产生PWM信号,对逆变器开关状态进行控制。
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