技術(shù)文章
一、矢量控制(VC)方式
閱讀:987 發(fā)布時間:2017-8-18 一、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的控制方法,求得直流電動機的控制量,經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,實現(xiàn)對異步電動機的控制。其實質(zhì)是將交流電動機等效為直流電動機,分別對速度,磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈,然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量,經(jīng)坐標(biāo)變換,實現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實際應(yīng)用中,由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測,系統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大,且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜,使得實際的控制效果難以達到理想分析的結(jié)果。
V/F控制與矢量都是恒轉(zhuǎn)矩控制。U/F相對轉(zhuǎn)矩可能變化大一些。而矢量是根據(jù)需要的轉(zhuǎn)矩來調(diào)節(jié)的,相對不好控制一些。對普通用途。兩者一樣
1、矢量控制方式——
矢量控制,zui簡單的說,就是將交流電機調(diào)速通過一系列等效變換,等效成直流電機的調(diào)速特性,就這么簡單,至于深入了解,那就得深入了解變頻器的數(shù)學(xué)模型,電機學(xué)等學(xué)科。
矢量控制原理是模仿直流電動機的控制原理,根據(jù)異步電動機的動態(tài)數(shù)學(xué)模型,利用一系列坐標(biāo)變換把定子電流矢量分解為勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量,對電機的轉(zhuǎn)矩電流分量和勵磁分量分別進行控制。
在轉(zhuǎn)子磁場定向后實現(xiàn)磁場和轉(zhuǎn)矩的解耦,從而達到控制異步電動機轉(zhuǎn)矩的目的,使異步電機得到接近他勵直流電機的控制性能。
具體做法是將異步電動機的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場的電流分量 (勵磁電流)和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量(轉(zhuǎn)矩電流)分別加以控制,并同時控制兩分量間的幅值和相位,即控制定子電流矢量,所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。
2、V/F控制方式——
V/F控制,就是變頻器輸出頻率與輸出電壓的比值為恒定值或成比例。例如,50HZ時輸出電壓為380V的話,則25HZ時輸出電壓為190V。
變頻器采用V/F控制方式時,對電機參數(shù)依賴不大,V/f控制是為了得到理想的轉(zhuǎn)矩-速度特性,基于在改變電源頻率進行調(diào)速的同時,又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的,通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。V/f控制變頻器結(jié)構(gòu)非常簡單,但是這種變頻器采用開環(huán)控制方式,不能達到較高的控制性能,而且,在低頻時,必須進行轉(zhuǎn)矩補償,以改變低頻轉(zhuǎn)矩特性。
3、V/F這種控制方式多用于風(fēng)機、泵類節(jié)能型變頻器。V與f的比例關(guān)系是考慮了電機特性而預(yù)先決定的。
4、矢量控制的應(yīng)用場合一般是要求比較高的傳動場合。比如要求的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍指標(biāo)高,恒功率調(diào)速的范圍比較寬。
而且,矢量控制不同于V/F控制,它在低速時可以輸出100%的力矩,而V/F控制在低速時因力矩不夠而無法工作。
5、V/F控制特點——以控制速度為目的,控制特點:控制精度不高,低速時,力矩明顯小,常用于變頻器一拖多的場合下。
矢量控制——它有速度閉環(huán),即從負(fù)載端測出實際的速度,并與給定值進行比較,能夠得到更高精度的速度控制,并且在低速時,也有zui高的力矩輸出。