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什么是变频器矢量控制?

浏览: 发表时间:2022-06-09 16:07:00

变频器使用矢量控制是需要对转矩控制有要求的场合,需要低速大转矩输出的场合,需要在超过额定转速以外宽调速范围,且要求控制特性良好的场合等等。
其实只要是V/F控制的场合,都可以使用矢量控制。

矢量控制对调试的要求,比V/F控制要复杂一点,他对电机模型的确定更严格一些。并联驱动时,禁止采用矢量控制是西门子官方发布的文件中有述可查的。而且多机并联驱动采用V/F控制的合理性也是充分的。尽管多机并联采用矢量控制的实例和争论在网站里有过讨论,不论是工控网还是本网站的传动栏目,过去都有相当热烈的交流。但是多机并联用矢量控制,在理论上我认为没有任何道理和意义。特别是非同轴的并联驱动更是如此。

多机并联驱动最大的特点是每一个电机在同一时刻所受的负载转矩不会一致,此时如果是一个大的矢量控制,鬼知道每个电机的励磁分量和转矩分量是怎么分配的。从电机的供电总和上看,是个电机的矢量模型,但折算到每一个电机,就说不清楚了。尽管电机的等效模型是一样的,但受力不同,控制上就会产生变化。

矢量控制的基本思想是:仿照直流电动机的调速特点,使异步电动机的转速也能通过控制两个互相垂直的直流磁场来进行调节。

矢量控制的框图:

①对给定信号的处理。变频器在控制电路中,将给定信号假想地分解成旋转着的两个互相垂直的直流磁场信号,分别称为磁场分量iT*;和转矩分量iM*;以模拟直流电动机的两个磁场。

②进行等效变换。根据电动机的参数,将互相垂直的旋转着的直流磁场信号进行一系列的等效变换,把它们变换成控制三相逆变桥的控制信号iU*、iV*和iW*。当给定信号改变时,使直流磁场之一(转矩分量)得到调整,从而获得和直流电动机相仿的调速特性。转速反馈的作用,是使电动机的转速严格地和给定转速保持一致,因此,电动机的机械特性是很硬的,并且具有很高的动态响应能力。

③无反馈矢量控制。出于矢量控制技术的核心是等效变换,而转速反馈信号并不是等效变换的必要条件。因此,出现了无反馈矢量控制方式。

所谓无反馈矢量控制,仅仅指用户不需要在变频器外部另装转速反馈装置,而并不是说,变频器内部也是开环的。由于转速反馈需要在变频器外部附加测速装置,比较麻烦。进一步研究表明,在了解电动机参数的前提下,即使只检测电动机的端电压和电流,也能算出转子磁通及其角速度,并进而推算出所需要的转矩电流指令iT*和励磁电流指令iM*,实现矢量控制。无反馈矢量控制也能得到很硬的机械特性,但由于运算环节相对较多,故动态响应能力与有反馈矢量控制相比,略有逊色。


什么是变频器矢量控制?
变频器使用矢量控制是需要对转矩控制有要求的场合,需要低速大转矩输出的场合,需要在超过额定转速以外宽调速范围,且要求控制特性良好的场合等等。其实只要是V/F控制的
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