交流变频原理及应用技术 课件 1-56 变频器控制方式

变频器的控制方式主讲教师：王瑜瑜一、电压/频率控制方式

电压/频率控制方式又称V/f控制方式，该方式在控制主体电路输出电源频率变化的同时也调节输出电源的电压大小。

整流变压、逆变变频方式

整流变压、逆变变频方式是指在整流电路进行变压，在逆变电路进行变频。由于在整流电路进行变压，因此需采用可控整流电路。（1）电压/频率控制的实现方式变压变频一、电压/频率控制方式

电压/频率控制方式又称V/f控制方式，该方式在控制主体电路输出电源频率变化的同时也调节输出电源的电压大小。

逆变变压变频方式

逆变变压变频方式是指在逆变电路中同时进行变压和变频。由于其无须在整流电路变压，因此采用不可控整流电路。为了容易实现在逆变电路中同时进行变压变频，一般采用SPWM逆变电路。（1）电压/频率控制的实现方式变压变频一、电压/频率控制方式

电压/频率控制方式又称V/f控制方式，该方式在控制主体电路输出电源频率变化的同时也调节输出电源的电压大小。

采用电压/频率控制方式的变频器优点是控制电路简单、通用性强、性价比高、可配接通用标准的异步电动机，故通用变频器广泛采用这种控制方式。由于电压/频率控制方式未采用速度传感器检测电动机实际转速，故转速控制精度较差，另外在转速低时产生的转矩不足。（2）电压/频率控制的特点二、转差频率控制方式

转差频率控制方式又称SF控制方式，该方式采用控制电动机旋转磁场频率与转子转速频率之差来控制转矩。

电动机在运行时，测速装置检测出转子转速频率ω，该频率再与设定频率ω1相减，经调节器调节后得到转差频率ωs（ωs=ω1-ω），ωs分作两路：一路经恒定磁通处理电路后形成控制电压U，去控制整流电路改变输出电压，如ωs较大时，控制整流电路输出电压升高，以增大定子绕组电流；另一路ωs与ω相加得到设定频率ω1，去变频控制电路，让它控制逆变电路输出与设定频率相同的交流电压。（1）转差频率控制的实现方式ωs=ω1-ωω1=ωs+ω二、转差频率控制方式

转差频率控制方式又称SF控制方式，该方式采用控制电动机旋转磁场频率与转子转速频率之差来控制转矩。

转差频率控制采用测速装置实时检测电动机的转速频率，然后与设定转速频率比较得到转差频率，再根据转差频率形成相应的电压和频率控制信号，去控制主体电路。这种闭环控制转压频率控制方式的加减速性能有较大的改善，调速精度也得到很大的提高。

转差频率控制需采用测速装置，由于不同的电动机特性有差异，在变频器配接不同电动机时需要对测速装置进行参数调整，除了比较麻烦外，还会因调整偏差引起调速误差，所以采用转差频率控制方式的变频器通用性较差。（2）转差频率控制的特点三、矢量控制方式

矢量控制是通过控制变频器输出电流的大小、频率和相位来控制电动机的转矩，进而控制电动机的转速。

从电动机反馈过来的速度反馈信号送到控制器，同时给定信号也送到控制器，两信号经控制器处理后形成与励磁电流和转矩电流对应的I1、I2电流。两电流再去变换器进行变换而得到三相电流信号。这三相电流信号去驱动控制电路形成相应的控制信号，去控制PWM逆变电路开关器件的通断，为电动机提供定子绕组电流。在需要对电动机进行调速时，改变给定信号，送给逆变电路的控制信号就会变化，逆变电路开关器件的通断情况也会发生变化，从而改变提供给电动机定子绕组的电流的大小、频率和相位，以实现对电动机进行良好的调速控制。（1）矢量控制的实现方式控制信号给定信号大小、频率、相位三、矢量控制方式

矢量控制是通过控制变频器输出电流的大小、频率和相位来控制电动机的转矩，进而控制电动机的转速。

①低频转矩大。一般通用变频器在低频时的转矩较小，在5Hz以下无法满负荷工作，而采用矢量控制的变频器在低频时也能使转矩高于额定转矩。（2）矢量控制的特点

②动态响应快。直流电动机不允许电流变化率过高，而矢量控制变频器允许电流变化快，因此调速响应快，一般可达毫秒级。

③控制灵活。直流电动机通常根据不同的负载来选择不同特性的串励、并励或他励方式，而矢量控制的电动机可通过改变控制参数就能使一台电动机具有不同的特性。四、直接转矩控制方式

直接转矩控制又称DTC控制，是目前最先进的交流异步电动机控制方式，但在中、小型变频器中很少采用。

直接转矩控制