异步电动机变频调速控制系统
电机控制技术:第9章 异步电机变压变频调速系统(VVVF调速系统)
(12)
特性分析(续)
利用与前相似的分析方法,当s很小时, 可忽略式(12)分母中含 s 项,则
Te
3np
Eg
1
2
s1
Rr'
s
(13)
这表明机械特性的这一段近似为一条直线。
特性分析(续)
当 s 接近于1时,可忽略式(12)分母
中的 Rr'2 项,则
Te
3np
Eg
1
2
Rr'
s1L'l2r
• Er — 转子全磁通在转子绕组中的感应电动势
(折合到定子边)。
• 异步电动机等效电路
Rs
Lls
Llr′
Is
Us
1
Es
Eg Lm
I’r
I0
Er
Rr ′/s
图5 异步电动机稳态等效电路和感应电动势
• 特性分析
如果在电压-频率协调控制中,恰当 地提高电压 Us 的数值,使它在克服定子
阻抗压降以后,能维持 Eg /1 为恒值(基
s1
Rr' Te
3np
Us
1
2
(9)
由此可见,当 Us /1 为恒值时,对于 同一转矩 Te ,s1 是基本不变的,因而 n
也是基本不变的。这就是说,在恒压频比的
条件下改变频率 1 时,机械特性基本上是
三相异步电动机变频调速控制系统设计
三相异步电动机变频调速控制系统设计
一、引言
异步电动机是工业生产中最常使用的电动机之一,其调速控制系统能
够在实际应用中实现对电动机的灵活调节和控制。随着科技的不断进步和
电力电子技术的发展,变频调速技术成为了电动机调速控制的关键技术之一、本文将针对三相异步电动机变频调速控制系统进行设计,为毕业设计
提供基本的框架和思路。
二、设计内容
1.变频器的选择:选择适合三相异步电动机调速控制的变频器,可以
根据电动机的额定功率和调速要求来确定变频器的参数和型号。变频器是
实现电动机调速的核心设备,必须确保其质量和性能可靠。
2.变频器安装与连接:根据变频器的安装说明书,将其正确连接到电
动机上,确保电路连接稳固可靠。同时,还需要将变频器与外部的传感器、控制器等设备连接,以实现系统的正常运行和控制。
3.变频控制回路设计:根据变频调速的相关原理和要求,进行变频控
制回路的设计。包括电源输入回路、电流检测回路、速度反馈回路等。其中,电源输入回路用于将市电直流电源转换成适合变频器工作的电源;电
流检测回路用于对电机的电流进行检测和反馈控制,实现恒流控制;速度
反馈回路用于对电机的转速进行检测和反馈,实现恒速控制。
4.控制程序的编写:根据所选择的变频器类型和调速要求,编写相应
的控制程序。控制程序可以通过编程软件进行编写和调试,包括实时监测
电机的状态、控制电机的转速等功能。
5.系统调试与性能测试:系统调试是整个设计过程中非常重要的环节。通过对系统中各个回路的调试和参数的设置,确保系统的正常运行和稳定性。同时,还需进行性能测试,测试不同转速下电机的输出功率、效率、
异步电机变压变频调速系统
• 机械特性曲线
n
n0 N
1N
1N 11 12 13
n01
11
n02 n03
O
12
13
Temax 恒 Eg /1 控制时变频调速的机械特性
Te
3. 恒 Er /1 控制 如果把电压-频率协调控制中的电压再 进一步提高,把转子漏抗上的压降也抵消 掉,得到恒 Er /1 控制,那么,机械特性 会怎样呢?由此可写出
• 几种电压-频率协调控制方式的特性比较
s
0 恒 Er /1 控制
c a b
恒 Eg /1 控制
恒 Us /1 控制
1
0
Te
图7-7 不同电压-频率协调控制方式时的机械特性
显然,恒 Er /1 控制的稳态性能最
好,可以获得和直流电机一样的线性机
械特性。这正是高性能交流变频调速所
要求的性能。
Us
UsN
b —带定子压降补偿
a —无补偿
O
来自百度文库
f 1N
图7-1 恒压频比控制特性
f1
2. 基频以上调速 在基频以上调速时,频率应该从 f1N 向上升高,但定子电压Us 却不可能超过 额定电压UsN ,最多只能保持Us = UsN , 这将迫使磁通与频率成反比地降低,相 当于直流电机弱磁升速的情况。 把基频以下和基频以上两种情况的控 制特性画在一起,如下图所示。
单相异步电动机变频调速系统
单相异步电动机变频调速系统
简介
单相异步电动机变频调速系统是一种用于控制单相异步电动机转速的系统。通过使用变频器,能够改变电机的电压和频率,从而实现对电机转速的调节和控制。本文档将介绍该系统的组成、工作原理以及应用场景。
组成
单相异步电动机变频调速系统主要由以下几个组成部分组成:
1. 单相异步电动机:用于将电能转换为机械能。通常由定子和转子组成。
2. 变频器:用于控制电动机的电压和频率。可根据需求改变电源电压频率,从而控制电动机的转速。
3. 控制单元:用于实时监测电动机的转速,并根据设定的转速要求,向变频器发送控制信号。
4. 传感器:用于检测电动机的转速、温度等参数,并将相关数据传输给控制单元。
工作原理
单相异步电动机变频调速系统的工作原理如下:
1. 控制单元实时监测电动机的转速,并根据设定的转速要求,
向变频器发送控制信号。
2. 变频器接收到控制信号后,通过改变电压和频率,控制电源
供电,从而改变电动机的转速。
3. 传感器检测电动机的转速、温度等参数,并将相关数据传输
给控制单元,以便实时监测和调节电动机的运行情况。
应用场景
单相异步电动机变频调速系统广泛应用于以下领域:
- 家用电器:例如洗衣机、空调等家电产品中的电动机调速控制。
- 工业生产:例如风机、水泵等工业设备中的电动机调速控制。
- 农业领域:例如农用水泵、农业机械等中的电动机调速控制。
总结:
本文介绍了单相异步电动机变频调速系统的组成、工作原理和
应用场景。该系统通过变频器控制电动机的电压和频率,从而实现
电动机的转速调节和控制。在家用电器、工业生产和农业领域中都
异步电机变频调速原理
异步电机变频调速原理
异步电机变频调速原理是通过变频器控制电机的供电频率和电压来实现调速的方法。变频器将直流电源转换为可调频、可调幅的交流电源,通过改变输出电压的频率和幅值,控制电机的转速和负载。变频器的工作原理如下:
1. 电源输入:将交流电源输入到变频器的整流电路中,经过整流、滤波等处理,将交流电源转换为稳定的直流电源。
2. 逆变输出:经过变频器的逆变电路将直流电压转换为交流电压,调节输出电压的频率和幅值,并将其送到电机绕组中。
3. 控制逻辑:变频器内部有控制逻辑电路,根据用户设定的转速需求和反馈信号,通过运算、控制算法等实现电机的闭环调速控制。
4. 异步电机控制:变频器控制电机的供电频率和电压,通过改变频率,可实现电机的转速调节;通过改变电压,可实现电机的负载调节。
调速原理是根据电机的转速和负载需求,将变频器的工作状态(输出频率和幅值)调整到合适的值,以实现电机的稳定运行和高效工作。同时,变频器还能实现多种保护功能,如过流保护、过载保护、温度保护等,保证电机的安全运行。
完整版《三相异步电动机变频调速系统设计》
完整版《三相异步电动机变频调速系统设计》三相异步电动机变频调速系统是一种应用广泛的电机控制系统,通过
对电机的供电频率和电压进行调整,实现电机的调速功能。本文将对三相
异步电动机变频调速系统进行详细的设计。
1.系统结构
三相异步电动机变频调速系统主要由电机、变频器和控制系统三部分
组成。电机作为执行元件,接受变频器输出的电压和频率进行运行;变频
器则负责将输入的电网电压和频率转换为适合电机运行的电压和频率;控
制系统则完成对变频器的控制和监测,实现对电机的精确调速。
2.硬件设计
在硬件设计方面,需要选择适合电机的变频器和控制器,并完成相应
的接线和连接。变频器通常需要选择带有电压和频率调节功能的型号,以
满足不同工作条件下的电机要求。控制器则需要选择具备快速响应和稳定
性能的型号,以确保系统的准确调速。
3.变频器参数设置
变频器的参数设置对于电机的工作性能影响较大。在设置参数时,首
先需要根据电机的额定功率和工作特性确定变频器的额定输出功率。同时,还需要根据电机的额定电压和额定转速设置变频器的额定输出电压和额定
输出频率。此外,还需要根据电机的负载特性设置变频器的过载保护和反
馈调节参数。
4.控制系统设计
控制系统的设计主要包括速度信号检测、计算和反馈控制三个步骤。
速度信号检测可以通过安装编码器或霍尔传感器等装置实现。根据检测到
的速度信号,控制系统可以计算出电机的当前转速,并与设定的目标转速
进行比较,得到误差信号。通过对误差信号进行PID控制,控制系统可以
调整变频器的输出频率和电压,以实现对电机转速的控制。
5.保护措施设计
异步电动机变频调速系统
中间直流环节
变压变频 (VVVF)
AC ~ 50Hz
整流
7-3
DC
逆变
AC
• 普通交-直-交变压变频器的基本结构
7-4
2. 交-交变压变频器
交-交变压变频器的基本结构如下图所示,它
只有一个变换环节,把恒压恒频(CVCF)的交
流电源直接变换成VVVF输出,因此又称直接式 变压变频器。
+
U*ω u t Ugi Uabs
Ui
-
电压控制环节
-
正、反
Ui源自文库
频率控制环节
M 3~
7-23
7.3 交-直交电流型变频调速系统
• 1.结构 • 可控整流---用电压控制环节控制其输出 电流电压 • 电流源逆变器--用频率控制环节控制 其输出电压。 • 差别在于滤波环节。
1.绝对值比较器
• 绝对值运算器是将正、负极性的输入信号变为单 一极性,但大小和原始信号相同的输出信号。
CVCF
有时为了突出其变频功能,也
VVVF
称作周波变换器(Cycloconveter)。
AC 50Hz~
交-交变频
7-5
AC
工作方式分为180o导电型和120o导电型。
交-直-交变压变频器中的逆变器一般接成三相桥式
电路,以便输出三相交流变频电源,下图为6个电力电子
交流异步电机的变频调速系统设计
交流异步电机的变频调速系统设计
异步电机的变频调速系统是一种将电机的转速和负载匹配调整到最佳
工作状态的控制系统。本文将详细介绍异步电机变频调速系统的设计原理、组成部分、工作过程以及应用场景。
一、设计原理
异步电机的变频调速系统是通过改变电机的输入电压频率来实现对电
机转速和负载的调节。通过控制器对电源进行频率调整,可以改变电机的
转速和运行状态,从而达到节能、调节转速和优化电机性能的目的。
二、组成部分
1.电源模块:负责提供变频调速系统的电源供应,包括电源输入、电
压稳定、滤波和干扰抑制等功能。
2.变频器:是变频调速系统的核心部件,负责将输入电源的频率转换
为电机所需的工作频率,并输出给电机,同时还能实现电机的启停、调速
和保护等功能。
3.控制器:控制器是变频调速系统的智能部分,负责接收用户的控制
信号,对变频器进行逻辑控制和指令传递,实现对电机的精确调节和保护。
4.传感器:变频调速系统中的传感器可以监测电机的转速、温度、电
流等参数,并将数据反馈给控制器,控制器根据反馈的数据进行控制算法
的运算和判断,以实现对电机的智能化控制。
5.电机:异步电机是变频调速系统的执行部分,根据变频器输出的频
率和控制器的指令进行运行,实现负载的驱动和传动。
三、工作过程
异步电机的变频调速系统的工作过程如下:
1.控制器接收用户的控制信号,根据控制信号调节变频器的工作状态,包括启动、停止、正转、反转、调速等。
2.变频器接收控制器的指令,根据指令改变电源的输入频率和电压,
并将变换后的电源输出给电机。
3.电机根据变频器输出的频率和电压进行驱动,实现负载的传动和工作。
三相异步电动机变频调速控制系统设计
三相异步电动机变频调速控制系统设计
一、引言
三相异步电动机广泛应用于工业生产中,以其结构简单、制造成本低、容量大、耐用等优点而受到青睐。然而,传统的电动机调速方式并没有很
好地满足各种应用场景的需求。变频调速系统是一种能够根据不同需求实
现高效调速的解决方案。本文将介绍三相异步电动机变频调速控制系统的
设计方案,包括系统的原理、硬件设计、软件设计及性能测试等内容。
二、系统原理
系统主要由以下几个部分组成:
1.变频器:负责将输入的电源交流电转换为可调的电压和频率,供给
电动机使用。变频器通常包括整流器、逆变器和滤波器等电路。
2.控制电路:包括信号输入、测量电路、调速逻辑电路等。其中,信
号输入模块负责接收用户的控制信号;测量电路负责测量电动机的转速和
电流等参数;调速逻辑电路负责根据用户控制信号和测量参数计算出变频
器的控制信号。
3.电机驱动:负责将变频器输出的电压和频率传送给电动机,驱动电
动机工作。
三、硬件设计
硬件设计包括电路的选型和布局。其中,变频器的选型需要考虑电源
电压和频率、电机额定参数、控制精度等因素。控制电路的设计需要选择
合适的传感器和控制芯片,保证调速系统的稳定性和性能。
硬件布局上,需要合理布置各个电路模块,使得信号传输和功率传输互不干扰。同时,还需考虑防护措施,确保系统的安全性。
四、软件设计
软件设计主要包括控制算法和用户界面设计。控制算法根据用户的设定值和实际测量值,计算出变频器的控制信号。控制算法一般采用闭环控制方法,包括PID控制、模糊控制等。用户界面设计可采用上位机软件,通过图形界面实现对调速系统的设置和监控。
交流异步电机的变频调速系统设计
交流异步电机的变频调速系统设计
异步电机的变频调速系统设计是一个相当复杂的过程,需要仔细考虑多个因素,包括控制算法、硬件设计、传感器选择等。下面是一个关于异步电机变频调速系统设计的详细介绍。
一、需求分析
在设计异步电机变频调速系统之前,首先需要明确需求。需要考虑的因素包括最大转速、最小转速、转速调节范围、负载要求等。这将有助于确定所需的驱动器型号、电机功率和控制算法。
二、选择适当的驱动器和传感器
根据需求分析,选择适合的变频驱动器。通常,矢量控制变频器是较为常见的选择,因为它能够提供更好的转速和扭矩控制性能。同时,还需要选择一些传感器,如速度传感器和位置传感器,用于测量电机的转速和位置。
三、硬件设计
在硬件设计方面,需要考虑电源电压、电流等参数,并选择合适的电气元件,如电容器、电阻器和继电器等。此外,还需要设计电路板和线缆布线,确保系统的可靠性和稳定性。
四、控制算法
控制算法是异步电机变频调速系统设计中最关键的一部分。常用的算法包括定速控制、PID控制和矢量控制等。定速控制适用于简单的应用场景,它可以使电机以固定的转速运行。PID控制是一种经典的控制方法,可以根据电机的实际转速对电压和电流进行调节,从而实现转速的闭环控
制。矢量控制是一种高级的控制方法,它可以实现对电机的精确转矩和转
速控制。
五、软件编程
软件编程是控制算法的具体实现过程。通常,使用高级程序语言如
C++或Java来设计和编写程序。编写的目标是实现控制算法和数据处理,
以及与驱动器和传感器的通信。
六、系统测试与调试
在完成硬件和软件设计后,需要进行系统测试和调试。测试过程中,
(完整版)异步电动机变频调速系统..
《自动控制元件及线路》
课程实习报告
异步电动机变频调速系统
1.4.1 系统原理框图及各部分简介
本文设计的交直交变频器由以下几部分组成,如图1.1所示。
图1.1 系统原理框图
系统各组成部分简介:
供电电源:电源部分因变频器输出功率的大小不同而异,小功率的多用单相220V,中大功率的采用三相380V电源。因为本设计中采用中等容量的电动机,所以采用三相380V电源。
整流电路:整流部分将交流电变为脉动的直流电,必须加以滤波。在本设计中采用三相不可控整流。它可以使电网的功率因数接近1。
滤波电路:因在本设计中采用电压型变频器,所以采用电容滤波,中间的电容除了起滤波作用外,还在整流电路与逆变电路间起到去耦作用,消除干扰。
逆变电路:逆变部分将直流电逆变成我们需要的交流电。在设计中采用三相桥逆变,开关器件选用全控型开关管IGBT。
电流电压检测:一般在中间直流端采集信号,作为过压,欠压,过流保护信号。控制电路:采用8051单片机和SPWM波生成芯片SA4828,控制电路的主要功能是接受各种设定信息和指令,根据这些指令和设定信息形成驱动逆变器工作的信号。这些信号经过光电隔离后去驱动开关管的关断。
1.4.2 变频器主电路方案的选定
变频器最早的形式是用旋转发电机组作为可变频率电源,供给交流电动机。随着电力半导体器件的发展,静止式的变频电源成为了变频器的主要形式。静止式变频器从变换环节分为两大类:交-直-交变频器和交-交变频器。
1.交-交型变频器:它的功能是把一种频率的交流电直接变换成另一种频率可调电压的交流电(转换前后的相数相同),又称直接式变频器。由于中间不经过直流环节,不需换流,故效率很高。因而多用于低速大功率系统中,如回转窑、轧钢机等。但这种控制方式决定了最高输出频率只能达到电源频率的1/3~1/2,所以不能高速运行。
三相异步电机变频调速的工作原理
三相异步电机变频调速的工作原理
1.基本原理:三相异步电机是通过电磁感应的原理产生转动力的,其转速与供电频率成正比。变频调速就是通过改变电机的供电频率,来改变电机的转速。
2.变频器:变频调速系统的核心是变频器,也称为交流变频调速器。它由整流器、滤波器、逆变器、控制电路等组成。变频器可以将输入的固定频率、固定电压的交流电能转换成可变频率、可调电压的交流电能。
3.电压变频调速:在电压变频调速中,变频器通过提供可调的电压来改变电机的供电电压,进而控制电机的转速。变频器会根据控制信号,调整输出电压的频率和幅值,使得电机的转速与所需的转速匹配。
4.频率变频调速:在频率变频调速中,变频器通过改变电机的供电频率来控制电机的转速。变频器会通过改变输入电压的频率,改变电机的额定转速。例如,如果输入电压的频率为50Hz,变频器将其转换为30Hz,电机的转速将降低为原来的60%。
5.闭环控制系统:为了实现精确的调速,变频调速系统通常采用闭环控制方法。这种方法通过在电机轴上安装编码器等位置传感器,将电机的实际转速反馈给控制系统。控制系统会根据设定的转速和实际转速之间的误差,调整变频器的输出,使得实际转速接近设定转速。
6.调速特性:三相异步电机变频调速具有良好的调速特性。在负载变化较小的情况下,调速范围广,调速精度高。同时,变频调速系统还具有起动电流小、起动冲击小、能耗低等特点。
总结起来,三相异步电机变频调速是通过改变电机的供电频率来调节电机的转速的方法。其核心是变频器,通过调整电压或频率来控制电机的
供电,同时采用闭环控制系统实现精确的调速。该方法具有调速范围广、调速精度高等特点,广泛应用于工业生产和交通运输等领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
转速开环型控制系统
如果变频调速系统长期处于稳定运行状态 而不需要频繁起动和制动;或者负载特性 比较固定,基本上不需要因电机特性差异 而进行调整的一类负载(风机、水泵等节 能调速),可以采用电压闭环、转速开环 的控制系统。
电压/频率比控制Βιβλιοθήκη Baidu态特性
电压/频率比控制时的各种稳态运行特性通
常是以转差频率为恒坐标给出的。
主电路(续)
泵升限制电路——由于二极管整流器不能为 异步电机的再生制动提供反向电流的通路,所 以除特殊情况外,通用变频器一般都用电阻吸 收制动能量。减速制动时,异步电机进入发电 状态,首先通过逆变器的续流二极管向电容C 充电,当中间直流回路的电压(通称泵升电压) 升高到一定的限制值时,通过泵升限制电路使 开关器件导通,将电机释放的动能消耗在制动 电阻上。为了便于散热,制动电阻器常作为附
放大器
逆
变
器
脉冲 分配器
控 制
部
分
电压-频率
变换器
电流 比较器
电压 调节器
电压比较器
绝对值 变换器
输入 限制器
正反转 控制器
速度 给定
中间直流电压可调的电压型六拍逆变器-异步电机变频调速系统的电压/频率比 控制系统框图
转速开环型控制系统
电压/频率比控制,无法控制异步电机的转 差频率,对于多台电动机由同一台逆变器 供电的情况,各台异步电机的转差频率一 般是不同的,即使同一台异步电机,转差 频率的大小也是随负载的大小而变化的。 是一种频率(转速)的开环控制,并不能 对电机的转速进行精确的控制。
控制电路(续)
PWM信号产生——可以由微机本身的软件产生, 由PWM端口输出,也可采用专用的PWM生成电 路芯片。
检测与保护电路——各种故障的保护由电压、电 流、温度等检测信号经信号处理电路进行分压、 光电隔离、滤波、放大等综合处理,再进入A/D 转换器,输入给CPU作为控制算法的依据,或者 作为开关电平产生保护信号和显示信号。
中间直流电压可调的电压型逆变器-异步 电机变频调速系统控制电路由基准部分、 整流器控制部分和逆变器控制部分组成。
电源
~
1、基准部分
整
2、整流器控制部分
流 器 控
制
部
3、逆变器控制部分 分
电流 检测器
基 准 部 分
可控整流器 1
脉冲 放大器
相位 控制器
电流 调节器
电压 检测器
六拍逆变器
异步电机
M
脉冲
电压 泵升 电流 检测 限制 检测
温度 电流 检测 检测
PWM 发生器
驱动 电路
2. 电路分析
主电路——由二极管整流器UR、PWM逆 变器UI和中间直流电路三部分组成,一般 都是电压源型的,采用大电容C滤波,同 时兼有无功功率交换的作用。
主电路(续)
限流电阻:为了避免大电容C在通电瞬 间产生过大的充电电流,在整流器和滤 波电容间的直流回路上串入限流电阻 (或电抗),通上电源时,先限制充电 电流,再延时用开关K将短路,以免长 期接入时影响变频器的正常工作,并产 生附加损耗。
第二节 异步电动机变频调速控制系统
变频调速控制系统
常规交-直-交变频器原理图
PWM 交-直-交变频器原理 图 电力机车整流部分为四 象限脉冲整流器
引言
直流电机的主磁通和电枢电流分布的空间 位置是确定的,而且可以独立进行控制, 交流异步电机的磁通则由定子与转子电流 合成产生,它的空间位置相对于定子和转 子都是运动的,除此以外,在笼型转子异 步电机中,转子电流还是不可测和不可控 的。因此,异步电机的动态数学模型要比 直流电机模型复杂得多,在相当长的时间 里,人们对它的精确表述不得要领。
Is
(f fs ,
f
)
sl
cos f ( fs , fsl )
Ir f ( fs , fsl ) T f ( fs , fsl )
P f ( fs , fsl ) sM f ( fs , fsl )
Q f ( fs , fsl ) rM f ( fs , fsl )
电压/频率比控制稳态特性
所谓“通用”,包含着两方面的含义: (1)可以和通用的笼型异步电机配套使用; (2)具有多种可供选择的功能,适用于各种
不同性质的负载。
下页图绘出了一种典型的数字控制通用变 频器-异步电动机调速系统原理图。
1. 系统组成
K
UR
RR00
RR11
RRbb
UI
~
M 3~
RR22
VTb
显示
单
设定
片
机
接口
件单独装在变频器机箱外边。
二极管整流电流波形具有较大的谐波分 量,使电源受到污染。
为了抑制谐波电流,对于容量较大的 PWM变频器,都应在输入端设有进线电抗 器,有时也可以在整流器和电容器之间串 接直流电抗器。还可用来抑制电源电压不 平衡对变频器的影响。
电路分析(续)
控制电路——现代PWM变频器的控制电路 大都是以微处理器为核心的数字电路,其 功能主要是接受各种设定信息和指令,再 根据它们的要求形成驱动逆变器工作的 PWM信号,再根据它们的要求形成驱动逆 变器工作的PWM信号。微机芯片主要采用 8位或16位的单片机,或用32位的DSP,现 在已有应用RISC的产品出现。
电压/频率比控制稳态特性
6.5.1 转速开环恒压频比控制调速系统—— 通用变频器-异步电动机调速系统
概述 现代通用变频器大都是采用二极管整流
和由快速全控开关器件 IGBT 或功率模块 IPM 组成的PWM逆变器,构成交-直-交电 压源型变压变频器,已经占领了全世界 0.5~500KVA 中、小容量变频调速装置的 绝大部分市场。
好在不少机械负载,例如风机和水泵,并 不需要很高的动态性能,只要在一定范围 内能实现高效率的调速就行,因此可以只 用电机的稳态模型来设计其控制系统。
为了实现电压-频率协调控制,可以采用转 速开环恒压频比带低频电压补偿的控制方 案,这就是常用的通用变频器控制系统。
转速开环型控制系统
电压/频率比控制是控制定子电压和定子频 率,使定子电压以一定的函数关系跟踪定 子频率的变化,从而在调频调速过程中近 似地保持电机气隙磁通不变的一种控制方 法。
控制电路(续)
信号设定——需要设定的控制信息主要有:U/f 特性、工作频率、频率升高时间、频率下降时间 等,还可以有一系列特殊功能的设定。由于通用 变频器-异步电动机系统是转速或频率开环、恒 压频比控制系统,低频时,或负载的性质和大小 不同时,都得靠改变 U / f 函数发生器的特性来补 偿,使系统达到恒定,甚至恒定的功能(见第 6.2.2节),在通用产品中称作“电压补偿”或 “转矩补偿”。