V/F控制
V/f控制就是保證輸出電壓跟頻率成正比的控制這樣可以使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生,多用于風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能型變頻器用壓控振蕩器實(shí)現(xiàn) 。通過壓頻變換器使變頻器的輸出電壓與輸出頻率成比例的改變,即v/f=常數(shù)。
異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過電流之間相互作用而產(chǎn)生的,在額定頻率下,如果電壓一定而只降低頻率,那么磁通就過大,磁回路飽和,嚴(yán)重時(shí)將燒毀電機(jī)。因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓,使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。
應(yīng)用場(chǎng)合:這種控制方式多用于風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能型變頻器。
矢量控制
矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic通過CLARKE變換成兩相電流Isα和Isβ。
再通過PAK變換,即通過按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換,等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Isd、Isq(Isq相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流;Isd相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流),然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法,求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量,經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī),分別對(duì)速度,磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈,然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量,經(jīng)坐標(biāo)變換,實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。
開環(huán)矢量控制模式(SVC)
雖說它叫開環(huán)矢量控制,但它其實(shí)不是真正意義上的開環(huán),因?yàn)檫@種控制方式下,其轉(zhuǎn)速外環(huán)還是存在的,只不過這個(gè)時(shí)候,轉(zhuǎn)速反饋值不是電機(jī)的真正轉(zhuǎn)速反饋值,而是變頻器根據(jù)電機(jī)模型算出來的轉(zhuǎn)速值作為反饋信號(hào)。電機(jī)不帶轉(zhuǎn)速反饋裝置,變頻器依靠自身內(nèi)部軟件中的轉(zhuǎn)速觀測(cè)器,來計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速。從而達(dá)到對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。它本質(zhì)上是一種“不帶轉(zhuǎn)速反饋的閉環(huán)控制”。
應(yīng)用場(chǎng)景:壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用最為廣泛,對(duì)轉(zhuǎn)速精度要求不高,低成本高性價(jià)比的場(chǎng)合,永磁同步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)中應(yīng)用特別廣泛,特別是無感矢量控制算法在永磁同步電機(jī)上的應(yīng)用特別廣泛(也叫FOC)。
閉環(huán)矢量控制模式(FVC)
如果調(diào)速系統(tǒng)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制精度要求非常高,且需要進(jìn)行位置或者轉(zhuǎn)矩控制,并對(duì)轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定性、精度也有要求,那就需要進(jìn)行閉環(huán)矢量控制,這時(shí)你的電機(jī)一定要配編碼器(PG),而帶編碼器的矢量控制方式下,轉(zhuǎn)速反饋值是編碼器測(cè)出的實(shí)際轉(zhuǎn)速值,是真正的電機(jī)轉(zhuǎn)速,不是變頻器自己算出來的。開環(huán)矢量控制最終和閉環(huán)一樣,也是改變變頻器的脈沖電壓波形,只是因?yàn)闆]有編碼器的速度反饋,是通過電流環(huán)的電流傳感器反饋一個(gè)電流信號(hào)到微處理器,來參與矢量運(yùn)算,從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的矢量控制。要說調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)控制的話,其實(shí)V/F(變頻變壓)控制是才可以說是真正的開環(huán)控制,這時(shí)變頻器對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速完全不能控制,它只輸出一個(gè)固定頻率、固定幅值的電壓,而不管電機(jī)此時(shí)轉(zhuǎn)速為多少。轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中控制器默認(rèn)的是PID控制,不過一般都把微分控制功能關(guān)閉,采用比例積分PI調(diào)節(jié)器控制。而且PID控制器是變頻器內(nèi)置的,速度環(huán)PID控制器是不需要我們用戶外配的。伺服控制器多采用次控制方式。
應(yīng)用場(chǎng)景:追求高性能、高響應(yīng)、高精度場(chǎng)合,也適用一般傳動(dòng)要求;多用于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域
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