低壓通用變頻器輸出電壓為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(diǎn)是控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,，機(jī)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(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,。但是,，這種控制方式在低頻時(shí)，由于輸出電壓較低,，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著,，使輸出*大轉(zhuǎn)矩減小。
另外,，其機(jī)械特性終究沒有直流電動機(jī)硬,，動態(tài)轉(zhuǎn)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(fù)載的變化而變化,，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高,，低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)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(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)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(jìn)行控制的。
經(jīng)實(shí)踐使用后又有所改進(jìn),，即引入頻率補(bǔ)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(shí)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(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié),，所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善,。
矢量控制(VC)方式
矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib,、Ic,、通過三相－二相變換,，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換,，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1,、It1(Im1相當(dāng)于直流電動機(jī)的勵磁電流；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流),，然后模仿直流電動機(jī)的控制方法,，求得直流電動機(jī)的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,，實(shí)現(xiàn)對異步電動機(jī)的控制,。
其實(shí)質(zhì)是將交流電動機(jī)等效為直流電動機(jī)，分別對速度,，磁場兩個(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)矩和磁場兩個(gè)分量,，經(jīng)坐標(biāo)變換,，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義,。然而在實(shí)際應(yīng)用中,，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測，系統(tǒng)特性受電動機(jī)參數(shù)的影響較大,，且在等效直流電動機(jī)控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜,，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。
直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式
1985年,，德國魯爾大學(xué)的DePenbrock教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù),。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想,、簡潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。
目前,，該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車牽引的大功率交流傳動上,。直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型，控制電動機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩,。它不需要將交流電動機(jī)等效為直流電動機(jī),，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計(jì)算；它不需要模仿直流電動機(jī)的控制,，也不需要為解耦而簡化交流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型,。
矩陣式交—交控制方式
VVVF變頻、矢量控制變頻,、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種,。其共同缺點(diǎn)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回電網(wǎng),，即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行。
為此,，矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)而生,。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大,、價(jià)格貴的電解電容,。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行,，系統(tǒng)的功率密度大,。該技術(shù)目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究,。其實(shí)質(zhì)不是間接的控制電流,、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實(shí)現(xiàn)的,。
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