變頻器矢量算法介紹

ID:1005662 · 發表于 2022-2-18 11:53

   矢量控制是將異步電動機的定子電流矢量分解為產生磁場的電流分量 (勵磁電流) 和產生轉矩的電流分量 (轉矩電流) 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。
   簡單的說，矢量控制就是將磁鏈與轉矩解耦，有利于分別設計兩者的調節器，以實現對交流電機的高性能調速。矢量控制方式又有基于轉差頻率控制的矢量控制方式、無位置傳感器矢量控制方式和有位置傳感器的矢量控制方式等。這樣就可以將一臺三相異步電機等效為直流電機來控制，因而獲得與直流調速系統同樣的靜、動態性能。
   采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調速范圍上與直流電動機相匹配，而且可以控制異步電動機產生的轉矩。由于矢量控制方式所依據的是準確的被控異步電動機的參數，有的通用變頻器在使用時需要準確地輸入異步電動機的參數，有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器。鑒于電機參數有可能發生變化，會影響變頻器對電機的控制性能，并根據辨識結果調整控制算法中的有關參數，從而對普通的異步電動機進行有效的矢量控制。
   以異步電動機的矢量控制為例:
   它首先通過電機的等效電路來得出一些磁鏈方程，包括定子磁鏈，氣隙磁鏈，轉子磁鏈，其中氣隙磁鏈是連接定子和轉子的。一般的感應電機轉子電流不易測量，所以通過氣隙來中轉，把它變成定子電流。然后，有一些坐標變換，首先通過3/2變換，變成靜止的d-q坐標，然后通過前面的磁鏈方生的單位矢量來得到旋轉坐標下的類似于直流機的轉矩電流分量和磁場電流分量，這樣就實現了解耦控制，加快了系統的響應速度。最后再經過2/3變換，產生三相交流電去控制電機，這樣就獲得了良好的性能。

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