交流电动机变频调速的控制方式

2023/2/5交流电动机变频调速的控制方式目录电动机的调速方式变频调速的应用变频调速的特点变频调速的定义电动机变频调速的控制方式

电动机的调速方式改变异步电动机电源的频率，从而改变异步电动机的同步转速n=n1，异步电动机的转速n=（1-S）n1，这样电动机的转速就得到了调节。这种调速方法称为变频调速。实现变频调速的关键因素有两点：大功率器件，大功率电子器件在20世纪80年代取得了长足的发展。微处理器的发展加上变频控制方式的深入研究是的变频控制技术实现了高性能，可靠性。变频调速的定义以及其实现的关键因素变频调速的特点特点：可以使用标准电动机，可进行连续调速，可通过电子回路改变相序，改变转速方向优点：启动电流小，可以调节加减速度，电动机可以高速化和小型化，可以实现无极调速，另一方面可以有效节能。变频调速的应用变频调速的应用领域非常广泛，它应用于风机、泵、搅拌机、挤压机、精纺机和压缩机，原因是节能效果显著；它应用于机床，如车床机械加工中心、钻床、铣床、磨床，主要目的是提高生产率和质量；它也广泛应用于其他领域，如各种传送带的多台电动机同步调速和起重机械等。2023/2/5交流电动机变频调速的控制方式1：恒压频比控制2：转差频率控制3：矢量控制4：直接转矩控制2023/2/5恒压频比控制在额定频率以下，如果电压一定而只降低频率，那么气隙磁通就要过大，造成磁路饱和，严重时烧毁电动机。因此为了保持气隙磁通不变，就要求在降低供电频率的同时降低输出电压，保持u/f=常数，即保持电压与频率之比为常数进行控制。这种控制方式为恒压频比控制方式，又称恒磁通控制方式。

变频器最基本的控制方式在额定频率以下，磁通恒定时转矩也恒定，因此，属于恒转矩调速。2023/2/5转差频率控制转差频率控制（SF控制）就是检测出电动机的转速，构成速度闭环，速度调节器的输出为转差频率，然后以电动机速度对应的频率与转差频率之和作为变频器的给定输出频率。由于通过控制转差频率来控制转矩和电流，与U/f控制相比其加减速特性和限制过电流的能力得到提高。另外，它有速度调节器，利用速度反馈进行速度闭环控制，速度的静态误差小，适用于自动控制系统。由于在转差频率控制中需要速度检出器，通常用于单机运转，即一台变频器控制一台电动机。2023/2/5

为了控制转差频率，需要增加检测电动机速度的装置，虽然设备成本提高了，但系统的加减速特性和稳定性比开环的U/f控制获得了提高，过电流的限制效果也变好。2023/2/5矢量控制

“矢量控制”把电机的电流值进行分配，从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量（如励磁分量）的数值。

"矢量控制"可以通过对电机端的电压降的响应，进行优化补偿，在不增加电流的情况下，允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。2023/2/5直接转矩控制直接转矩控制技术用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算与控制电动机的转矩，采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节（Band-Band）产生PWM波信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。它省去了复杂的矢量变换与电动机的数学模型简化处理