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臺達變頻器|VFD450CP43S-21|45KW長期  

控制方式

     低壓通用變頻輸出電壓為380～650V，輸出功率為0.75～400kW，工作頻率為0～400Hz，它的主電路都采用交—直—交電路。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。 

1U/f=C的正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式：

     其特點是控制電路結構簡單、成本較低，機械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個領域得到廣泛應用。但是，這種控制方式在低頻時，由于輸出電壓較低，轉矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出大轉矩減小。另外，其機械特性終究沒有直流電動機硬，動態(tài)轉矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負載的變化而變化，轉矩響應慢、電機轉矩利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。

電壓空間矢量(SVPWM)控制方式：

    它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機氣隙的理想圓形旋轉磁場軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進行控制的。經(jīng)實踐使用后又有所改進，即引入頻率補償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速時定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒有得到*。

矢量控製(VC)方式：

矢量控製變頻調(diào)速的做法是將異步電動機在三相坐標係下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標係下的交流電流Ia1Ib1，再通過按轉子磁場定嚮鏇轉變換，等效成同步鏇轉坐標係下的直流電流Im1、It1(Im1相當于直流電動機的勵磁電流；It1相當于與轉矩成正比的電樞電流)，然後模仿直流電動機的控製方法，求得直流電動機的控製量，經(jīng)過相應的坐標反變換，實現(xiàn)對異步電動機的控製。其實質是將交流電動機等效爲直流電動機，分彆對速度，磁場兩個分量進行獨立控製。通過控製轉子磁鏈，然後分解定子電流而獲得轉矩和磁場兩個分量，經(jīng)坐標變換，實現(xiàn)正交或解耦控製。矢量控製方法的提齣具有劃時代的意義。然而在實際應用中，由于轉子磁鏈難以準確觀測，係統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動機控製過程中所用矢量鏇轉變換較復雜，使得實際的控製效果難以達到理想分析的結果。

直接轉矩控製(DTC)方式：

1985年，德國魯爾大學的DePenbrock教授*提齣瞭直接轉矩控製變頻技術。該技術在很大程度上解決瞭上述矢量控製的不足，并以新穎的控製思想、簡潔明瞭的係統(tǒng)結構、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得到瞭迅速發(fā)展。目前，該技術已成功地應用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。 直接轉矩控製直接在定子坐標係下分析交流電動機的數(shù)學模型，控製電動機的磁鏈和轉矩。牠不需要將交流電動機等效爲直流電動機，因而省去瞭矢量鏇轉變換中的許多復雜計算；牠不需要模仿直流電動機的控製，也不需要爲解耦而簡化交流電動機的數(shù)學模型。

矩陣式交—交控製方式：

VVVF變頻、矢量控製變頻、直接轉矩控製變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流電路需要大的儲能電容，再生能量又不能反饋迴電網(wǎng)，即不能進行四象限運行。爲此，矩陣式交—交變頻應運而生。由于矩陣式交—交變頻省去瞭中間直流環(huán)節(jié)，從而省去瞭體積大、價格貴的電解電容。牠能實現(xiàn)功率因數(shù)爲l，輸入電流爲正弦且能四象限運行，係統(tǒng)的功率密度大。該技術目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學者深入研究。其實質不是間接的控製電流、磁鏈等量，而是把轉矩直接作爲被控製量來實現(xiàn)的。具體方法是：

1、控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，實現(xiàn)無速度傳感器方式；

2、自動識別(ID)依靠精確的電機數(shù)學模型，對電機參數(shù)自動識別；

3、算出實際值對應定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉矩、定子磁鏈、轉子速度進行實時控制；

4、實現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號，對逆變器開關狀態(tài)進行控制。矩陣式交—交變頻具有快速的轉矩響應(<2ms)，很高的速度精度(±2%，無PG反饋)，高轉矩精度(<+3%)；同時還具有較高的起動轉矩及高轉矩精度，尤其在低速時(包括0速度時)，可輸出150%～200%轉矩。

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