变频器矢量控制原理通俗
请教:变频器的矢量控制和转矩控制是什么意思?
请教:变频器的矢量控制和转矩控制是什么意思?
1、矢量控制
矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位,以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制,进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间,又可以形成各种PWM波,达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。
基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致,但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制,使之满足一定的条件,以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此,基于转差频率的矢量控制方式比转差频率控制方式在输出特性方面能得到很大的改善。但是,这种控制方式属于闭环控制方式,需要在电动机上安装速度传感器,因此,应用范围受到限制。
无速度传感器矢量控制是通过坐标变换处理分别对励磁电流和转矩电流进行控制,然后通过控制电动机定子绕组上的电压、电流辨识转速以达到控制励磁电流和转矩电流的目的。这种控制方式调速范围宽,启动转矩大,工作可靠,操作方便,但计算比较复杂,一般需要专门的处理器来进行计算,因此,实时性不是太理想,控制精度受到计算精度的影响。
2、直接转矩控制
直接转矩控制是利用空间矢量坐标的概念,在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型,控制电动机的磁链和转矩,通过检测定子电阻来达到观测定子磁链的目的,因此省去了矢量控制等复杂的变换计算,系统直观、简洁,计算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。即使在开环的状态下,也能输出100%的额定转矩,对于多拖动具有负荷平衡功能。
请教:变频器的矢量控制和转矩控制是什么意思?
变频器的速度控制模式是输入控制方式为速度输入,输入量为频率或者转速。 变频器的力矩控制模式是输入为电机额定力矩电流的百分比,当外部的力大于变频器的输出力矩,变频器速度加快,当外部力矩小于变频器力矩,变频器输出反向力矩。 当外部力矩等于变频器输出力矩,变频器输出频率为零。
1、要了解这四种模式,需要先分别了解开环和闭环、速度和转矩模式的区别
2、开环和闭环在变频器中是指是否有速度编码器反馈给变频器,如果没有,则为开环,此时变频器需选择无速度传感器矢量控制(简称:开环矢量),如果有则称为有速度传感器矢量控制(简称:闭环矢量)。
3、速度模式是指变频器以控制电机的转速为目的,此时电机的力矩必须为保持该速度而调整。所以控制系统中外环为速度环,内环为电流环。速度环的输出为电流环的给定(力矩给定),该电流环也称为转矩环。采用开环速度,则电机的转子速度是通过电压、电流及电机模型计算出来的,所以其速度精度、速度响应肯定比闭环要差和慢,所以开环速度控制只用在对低频速度和转矩响应不高的场合。闭环速度控制由于使用了编码器,速度、转子位置可以通过编码器直接测量,所以速度精度和响应远远超过开环,但增加了编码器带来了故障点和成本增加,所以有些对精度要求不高的场合不使用闭环速度控制,反之则必须使用闭环速度控制
4、转矩模式是指变频器是以控制电机的输出力矩为目的,速度大小和外部负载有关,与转矩无关。此时变频器一般无速度环,只有电流环,外部给定直接给电流环作为力矩设定。为防止超速,许多高档变频器都带速度外环限制超速,这是一种增强型的转矩模式,此时速度环只起一个限制最大速度的作用,电流环依然起主导作用。开环转矩在响应和精度方面比闭环要差,原因和速度模式是一样的。
5、开环速度、闭环速度应用最为广泛,闭环转矩模式一般用在张力控制居多,而开环转矩应用的比较少,目前也就是在个别传动如:双电机同轴、皮袋传输等有一些应用。