《变频器原理及应用技术PPT课件（共29单元）24变频调速控制方式的认识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变频器原理及应用技术PPT课件（共29单元）24变频调速控制方式的认识（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、变频调速控制方式的认识2 知识与能力目标一、了解变频器的基本控制方式。二、掌握MM440变频器的控制方式。三相异步电动机定子每相电动势的有效值为：三相异步电动机定子每相电动势的有效值为：气隙气隙磁通量磁通量M M就会小于额定就会小于额定气隙气隙磁通量磁通量MVMV气隙气隙磁通量磁通量M M就就会大于额会大于额定气隙定气隙磁通量磁通量MVMV结果：电机铁心没有得到充分利用，但在机结果：电机铁心没有得到充分利用，但在机械条件允许情况下，长期使用不会损坏电机。械条件允许情况下，长期使用不会损坏电机。结果：电机铁心产生过饱和，导致过大励结果：电机铁心产生过饱和，导致过大励磁电流，严重时会因绕组过热而损
2、坏电机。磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。 式中：式中：E E1 1-定子每相电动势的有效值，定子每相电动势的有效值，V V；k kr1r1-与绕组结构有关常数；与绕组结构有关常数；f f1 1-定子绕组感应定子绕组感应电动势频率，与电源频率相等；电动势频率，与电源频率相等；N N1 1-定子每相绕组串联匝数；定子每相绕组串联匝数；M M-每极气隙磁通，每极气隙磁通，WbWb。p当 f1 f f1N1N。若仍按恒磁通控制方式控制，则。若仍按恒磁通控制方式控制，则会使会使V V1 1超过超过V V1N1N( (额定电压额定电压) )，这是不允许出现的。这时必须这是不允许出现的。这时必须采用恒
3、功率控制采用恒功率控制方式，即当方式，即当f f1 1 f f1N1N时，应保持时，应保持V V1 1= =V V1N1N，不进行电压的协调控制。随着频率的不进行电压的协调控制。随着频率的升高，气隙磁通会小于额定磁通，导致转矩减小，但频率升高，速度会增升高，气隙磁通会小于额定磁通，导致转矩减小，但频率升高，速度会增加。由加。由P=TnP=Tn/9550/9550可知，当可知，当T T 减小的倍数和减小的倍数和n n 增加增加的倍数相等时，的倍数相等时，P P 维持维持不变，不变，故称这种方式为恒功率控制方式。故称这种方式为恒功率控制方式。不过，不过，T T 和和n n不是严格地等比例不是严格地
4、等比例增减，增减，这只能说是一种近似的恒功率控制方式。这只能说是一种近似的恒功率控制方式。 p当当 f150Hz50Hz时时恒功率控制方式恒功率控制方式 一、电压/频率控制方式 如如果果要要准准确确地地维维持持恒恒功功率率调调速速，必必须须按按下下式式的的原原则则，进进行行电压、频率的协调控制。电压、频率的协调控制。与恒比例控制方式比较，与恒比例控制方式比较，在采用恒功率控制时，在采用恒功率控制时，随着随着f f1 1的升高，要求的升高，要求V V1 1升高的相对小一些。升高的相对小一些。恒恒功率控制方式的特点是功率控制方式的特点是输出功率不变，输出功率不变，它适用它适用于负载随转速的升高而于
5、负载随转速的升高而变轻的场合。变轻的场合。恒功率控制方式恒功率控制方式 一、电压/频率控制方式一、电压/频率控制方式 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。（2）电压/频率控制的实现方式变压变频一、电压/频率控制方式 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。（2）电压/频率控制的实现方式变压变频一、电压/频率控制方式 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
6、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。（3）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，该频率再与设定频率1相减，经调节器调节后得到转差频率s（s=1-），s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s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s与相加得到设定频率1，去
7、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s=1-1=s+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。这种闭环转差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
8、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
9、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。 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 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。 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。 直接转矩控制过程如图所示，是通过检测定子电流和电压，计算出磁通和转矩，再经速度调节器、转矩调节器、磁链调节器、开关模式器来控制PWM逆变器的。（1）直接转矩控制的实现方式速度调节器转矩调节器磁链调节器开关模式
