变频器的控制方式
变频器的工作原理与控制方式
变频器的工作原理与控制方式变频器（Variable Frequency Drive，缩写为VFD），又称为交流调速器（AC Drive），是一种用于调节交流电机转速的电子装置。
它通过改变输入电压的频率和幅值来控制电机的转速。
变频器工作原理主要涉及开关技术、PWM调制技术、电机驱动理论等方面内容，下面将详细介绍。
一、变频器的工作原理1.开关技术变频器利用开关电子器件（如晶体管、IGBT等）来实现对输入电源的开关控制。
通过不断开关电路，形成等效于几十千赫兹至几千千赫兹的高频方波，从而形成理想的正弦波输出。
2.PWM调制技术PWM（Pulse Width Modulation）调制技术是指通过改变开关装置的导通时间和关断时间，以一定占空比形式控制开关管工作的方式。
在变频器中，PWM技术可以实现加减压、变频和控制电机的转速。
3.电机驱动理论变频器通过改变输入电压的频率和幅值来调节电机的转速。
在工作过程中，通过改变开关器件导通时间和关断时间，将输入电压的频率调节到所需的频率范围，实现对电机转速的精准控制。
二、变频器的控制方式1.V/f控制方式V/f控制方式（Voltage/frequency ratio control）是一种常用的变频器控制方式。
它通过传感器检测电机当前的转速，并根据转速信号和预设的转速曲线进行比较，计算所需输出频率，并根据预设的V/f比值进行控制，实现对电机速度的调节。
2.向量控制方式向量控制方式（Vector Control）又称矢量控制方式，是一种高性能的变频器控制方式。
它通过传感器检测电机当前的转速、转矩和位置等信息，并根据这些信息进行精确计算和控制，实现对电机速度、转矩和位置等的准确控制。
3.矢量控制方式矢量控制方式（Direct Torque Control，缩写为DTC）是一种高性能的变频器控制方式。
它通过传感器检测电机当前的转速、转矩等信息，并根据转速、转矩的变化率进行预测和计算，在每个采样周期内调节电机的转速和转矩，实现对电机的精确控制。
变频器的四种控制方式详解
变频器的四种控制方式详解一、V/f恒定控制：V/f控制是在改变电动机电源频率的同时改变电动机电源的电压，使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电动机的效率，功率因数不下降。
因为是控制电压(Voltage)与频率(Frequency)之比，称为V/f控制。
恒定V/f控制存在的主要问题是低速性能较差，转速极低时，电磁转矩无法克服较大的静摩擦力，不能恰当的调整电动机的转矩补偿和适应负载转矩的变化; 其次是无法准确的控制电动机的实际转速。
由于恒V/f变频器是转速开环控制，由异步电动机的机械特性图可知，设定值为定子频率也就是理想空载转速，而电动机的实际转速由转差率所决定，所以V/f恒定控制方式存在的稳定误差不能控制，故无法准确控制电动机的实际转速。
二、转差频率控制：转差频率是施加于电动机的交流电源频率与电动机速度的差频率。
根据异步电动机稳定数学模型可知，当频率一定时，异步电动机的电磁转矩正比于转差率，机械特性为直线。
转差频率控制就是通过控制转差频率来控制转矩和电流。
转差频率控制需要检出电动机的转速，构成速度闭环，速度调节器的输出为转差频率，然后以电动机速度与转差频率之和作为变频器的给定频率。
与V/f控制相比，其加减速特性和限制过电流的能力得到提高。
另外，它有速度调节器，利用速度反馈构成闭环控制，速度的静态误差小。
然而要达到自动控制系统稳态控制，还达不到良好的动态性能。
三、矢量控制矢量控制，也称磁场定向控制它是70年代初由西德F.Blasschke等人首先提出，以直流电机和交流电机比较的方法阐述了这一原理。
由此开创了交流电动机和等效直流电动机的先河。
矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子交流电流Ia、Ib、Ic。
通过三相-二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1、Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流; It1相当于直流电动机的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换实现对异步电动机的控制。
变频器的控制方法
变频器的控制方法变频器是一种能够控制交流电动机转速的设备，通常用于工业生产中的电机调速和节能控制。
它通过改变电机输入的电压和频率，使电机达到所需的转速。
变频器的控制方法有多种，下面将详细介绍几种常见的控制方法。
1. 简单开关控制方法简单开关控制方法是变频器最基本的控制方式，通过控制电机的开/关状态来实现转速控制。
这种方法的控制精度较低，转速调节范围也较有限，适用于一些对转速要求不高的应用。
2. 转矩控制方法转矩控制方法是通过调节变频器输出的电压和频率来实现对电机输出转矩的控制。
通过改变电压和频率的比例关系，可以实现电机的恒转矩调速。
这种控制方法适用于一些需要保持恒定转矩的场合，如起重机械、卷取机等。
3. PI控制方法PI控制方法是一种闭环控制方法，它通过测量电机的输出转速与期望转速之间的差异，并根据差异调整变频器的输出电压和频率来控制转速。
这种控制方法具有较高的控制精度和适应性，可以根据实际情况进行参数调整，实现稳定的转速控制。
4. 矢量控制方法矢量控制方法是一种高级的闭环控制方法，它可以实现更精确的转速控制和较高的转矩响应。
矢量控制方法通过对电机的电流、电压和转速进行测量和计算，并根据计算结果调整变频器的输出，使电机能够精确地跟随给定的转速和转矩变化。
5. 力矩控制方法力矩控制方法是一种特殊的转矩控制方法，它可以根据负载的力矩需求来调整电机输出的转矩。
通过测量负载的力矩大小，并根据力矩与转速的关系进行计算和控制，可以实现对电机输出的力矩进行精确的控制。
综上所述，变频器的控制方法有简单开关控制、转矩控制、PI控制、矢量控制和力矩控制等多种方式。
不同的控制方法适用于不同的应用场合，可以根据实际需求选择最合适的控制方式。
随着技术的不断进步和应用领域的扩大，变频器的控制方法也在不断发展和创新，为工业生产提供更加高效和可靠的电机控制解决方案。
变频器的控制方式及合理选用
变频器的控制方式及合理选用1.变频器的控制方式低压通用变频器输出电压在380~650V，输出功率在0.75~400KW，工作频率在0~400HZ，它的主电路都采用交-直-交电路。
其控制方式经历以下四代。
（1）第一代以U/f=C，正弦脉宽调制（SPWM）控制方式。
其特点是：控制电路结构简单、成本较低，但系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。
（2）第二代以电压空间矢量（磁通轨迹法），又称SPWM控制方式。
他是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形。
以内切多边形逼近圆的方式而进行控制的。
经实践使用后又有所改进：引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流成闭环，以提高动态的精度和稳定度。
但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。
（3）第三代以矢量控制（磁场定向法）又称VC控制。
其实质是将交流电动机等效直流电动机，分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。
通过控制转子磁链，以转子磁通定向，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。
然而转子磁链难以准确观测，以及矢量变换的复杂性，实际效果不如理想的好。
（4）第四代以直接转矩控制，又称DTC控制。
其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。
具体方法是：a.控制定子磁链——引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；b.自动识别（ID）——依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别；c.算出实际值——对定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制；d.实现Band-Band 控制——按磁链和转矩的Band-Band 控制产生PWM信号，对逆变器开关状态进行控制；e.具有快速的转矩响应（〈2ms），很高的速度精度（±2%，无PG反馈），高转矩精度（〈±3%）；f.具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时（包括0速度时）,可输出150% ~200%转矩。
变频器控制方式
变频器控制方式变频器作为一种调节电机转速的电气设备，具有广泛的应用领域和多种不同的控制方式。
本文将介绍几种常见的变频器控制方式，包括开环控制、闭环控制和矢量控制。
开环控制是变频器最基本的控制方式之一。
在开环控制方式下，变频器根据用户设定的频率输出电压，调节电机的转速。
开环控制的优点是结构简单、成本低廉，但缺点是无法对电机的负载变化进行实时调节，导致转速精度较低，稳定性较差。
闭环控制是一种更为高级的控制方式。
它在开环控制的基础上引入了反馈回路，通过实时监测电机的转速和负载情况来动态调整输出频率和电压。
闭环控制相比于开环控制具有更高的转速控制精度和稳定性，能够适应不同负载条件下的变化，但同时也增加了系统的复杂性和成本。
矢量控制是一种最为先进的变频器控制方式。
它在闭环控制的基础上引入了矢量控制算法，通过实时计算电机的电流、电压和转速之间的关系，实现更准确的转速控制和更高的响应速度。
矢量控制具有较高的控制精度、稳定性和动态性能，能够使电机在低速和高负载情况下得到更好的性能表现。
除了以上介绍的几种常见的变频器控制方式外，还有一些其他的控制方式，例如磁场定向控制、直接转矩控制等。
这些控制方式在特定的应用场景下具有独特的优势，可以实现更精确、更高效的电机控制。
总结起来，变频器控制方式包括开环控制、闭环控制和矢量控制等。
开环控制简单、成本低，但控制精度和稳定性较差；闭环控制在开环控制的基础上引入反馈回路，提高了控制精度和稳定性，但复杂性和成本增加；矢量控制通过引入矢量控制算法，实现了更高的控制精度和响应速度。
根据不同的应用需求和预算限制，选择适合的变频器控制方式可以达到最佳的控制效果。
变频器的控制方式
（3）输出功率。电动机的输出功率就是轴上的机械功率，计算公式
如下：
P2
TM（nM4-4） 9550
式中：P2——电动机的输出功率kW； TM——电动机轴上的电磁转矩N•m； nM——电动机的转速r/min。
4.1 恒压频比U/f的控制方式——变频调速出现的问题
能力目标： 1、会使用变频器中的恒压频比控制方式。 2、会使用变频器中的矢量控制方式。 3、会绘制频率给定曲线。
4.1 恒压频比Uຫໍສະໝຸດ f的控制方式由第一章的学习可知，变频调速的理论依据是： n (1 s)60 f p（4-1）
从式（4-1）可以看出，只要改变频率就可以实现调速的目的。 但是在实际的应用中是否如此简单就可以实现调速呢? 4.1.1 变频调速出现的问题 1、从能量的角度讨论问题 （1）输入功率。三相交流异步电动机的输入功率就是从电源吸收的 电功率，用P1表示，计算公式如下：
4.1 恒压频比U/f的控制方式——变频调速出现的问题
（3）电磁功率。由图4-1可以看 出，当输入功率P1不变而输出功率 P2减小时，传递能量的电磁功率 PM必将增大。这意味着主磁通Φ1 也必将增大，并导致磁路饱和。磁 通出现饱和后将会造成电机中流过 很大的励磁电流，增加电机的铜损 耗和铁损耗，造成电机铁芯严重过 热，不仅会使电机输出效益大大降 低，而且由于电机过热，造成电机 绕组绝缘降低，严重时，有烧毁电 机的危险。
图4-1 异步电动机的能量传递过程
所以，在进行变频调速时，有一个十分重要的要求，就是主磁通Φ1必须保持基
本不变：
Φ1 ≈ const
（4-5）
4.1 恒压频比U/f的控制方式——变频调速出现的问题
变频器常用的10种控制方式
变频器常用的10种控制方式
变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素。
除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外，对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。
本文从工业实际出发，综述了近年来各种变频器控制方式的特点，并展望了今后的发展方向。
一、变频器的分类
变频器的分类方法有多种。
按照主电路工作滤波方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器。
按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器。
按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等。
按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
二、变频器中常用的控制方式
1、非智能控制方式
在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。
(1) V/f控制
V/f就是加在电机定子上的电压和电源频率的比值。
如下图，V/F符合直线AB，则是直线型；符合折线段ABC，则是多点型；符合曲线AB，则是平方型。
变频器的控制方式
变化不是很大,所以稳定
工作区的机械特性基本是
平行的,且机械特性较硬，
图8-1 变频调速机械特性
《变频器原理与应用 第2版 》第8章
8.1.3 对额定频率fN以下变频调速特性的修正
1. TKx减小的原因分析
k f (k u k f) U U x xU E x x M T K x
机磁通保持一定,在较宽的调速范围内,电动机的 转矩、效率、功率因数不下降，
《变频器原理与应用 第2版 》第8章
8.1.2 恒U／f控制方式的机械特性
1. 调频比和调压比
调频时,通常都是相对于其额定频率
频频率fx就可以用下式表示：
fN来进行调节的,那么调
8-1
fx=kffN
式中 kf——频率调节比 也叫调频比 ，
然而,这种控制要依赖于精确的电动机数学模型和对 电动机参数的自动识别 ID ，
《变频器原理与应用 第2版 》第8章
8.5 单片机控制
8.5.1 概述 随着微电子工艺水平的提高,微型计算机的性能价格
比显著提高,全数字化变频调速系统大都是以高性能单 片机和数字信号处理器 DSP 等为控制核心来构成整个系 统，专用于电机控制的单片机的出现,使得系统的体积 减小,可靠性大大提高，它们大部分是在16位单片机或 DSP的基础上增加部分特殊的控制功能构成专用的集成 电路,如87C196MC，
各种参数,如I1、r2等经过计算得到的一个转速的实在值,
由这个计算出的转速实在值和给定值之间的差异来调整
iM*和iT*,改变变频器的输出频率和电压，
《变频器原理与应用 第2版 》第8章
8.3.5 使用矢量控制的要求
选择矢量控制模式,对变频器和电动机有如下要求： 1 一台变频器只能带一台电动机， 2 电动机的极数要按说明书的要求,一般以4极电动机为最
变频器的控制
变频器的控制变频器是一种能够实现电机无级调速的装置，广泛应用于工业控制、电力系统、交通运输等领域。
变频器控制技术是工业自动化控制领域的重要组成部分，为实现工业自动化生产、提高生产效率、降低能耗和维护成本提供了重要的技术手段。
本文将对变频器的控制技术进行介绍。
变频器的基本原理变频器的基本原理是将直流电转换为交流电，通过调节交流电的频率实现电机的无级调速。
变频器由三部分组成：整流器、逆变器和控制电路。
其中，整流器将交流电转换为直流电，逆变器将直流电转换为可控制的交流电，控制电路控制逆变器输出电压的频率和幅度，从而改变电机的转速。
变频器的控制方式在工业生产中，常用的变频器控制方式有以下几种：电压频率控制电压频率控制是指通过改变变频器输出电压的频率和幅度来控制电机的转速。
这种控制方式简单、可靠，适用于一些转速较稳定的工况，但是在低速工况下容易产生噪声和振动。
矢量控制矢量控制是指通过控制电机电流的大小和相位来实现对电机转速的控制。
这种控制方式可以实现电机的高精度控制，适用于一些对转速精度要求较高的工况，但是对控制算法要求较高，同时需要对电机进行矢量控制器的参数调试。
直接转矩控制直接转矩控制是指通过控制电机电流来实现对电机转矩的控制，从而实现对电机的无级调速。
这种控制方式具有响应速度快、控制精度高的特点，适用于一些快速变化的工况，但是需要对电机进行复杂的模型建立和仿真分析。
变频器的控制步骤实现对变频器的控制需要经过以下几个步骤：变频器参数设置在使用变频器之前，需要对其进行参数设置，包括额定频率、额定电压、额定电流、额定功率等。
不同的工况需要进行不同的参数设置，一般由厂家根据客户需求提供。
信号输入设置接下来需要配置输入信号，将外部信号通过变频器的控制电路传入逆变器，从而实现对电机的控制。
输入信号通常包括开机信号、停机信号、转速信号等。
控制模式选择在控制变频器之前，需要根据控制应用的特点选择适当的控制模式，如电压频率控制、矢量控制或直接转矩控制。
变频器的控制方式及参数对应调节
变频器的控制方式及参数对应调节为了更好地控制电机转速和电机功率，变频器是不可缺少的控制设备之一。
通过改变电机供电频率和电压来控制电机的运行状态，变频器可实现流量、压力和温度等各种工业自动化领域的控制。
本文将介绍变频器的控制方式及变频器参数的调节方法。
一、变频器的控制方式1. 软启动控制方式在启动时，变频器可以平滑地控制电机的加速度，从而有效地减少了电网辐射和机械冲击。
软启动控制方式可以作为一种常规的设计方式，以保护电机设备和相关的配套设备。
2. 闭环控制方式闭环控制方式可以依靠编码器、传感器、控制器等设备，实现对电机的精确控制。
此方式的精度比较高，可以满足更高精度、更高质量、更高安全性的要求，适用于各种高精度控制的领域。
3. 开环控制方式开环控制方式是指变频器直接控制电机，没有反馈控制，因此无法直接获得电机的实际运行状态。
但是，由于采取的是数字控制，所以控制精度较高。
这种方式适用于低速和中速转速控制，如风门控制、输送机架空控制等。
二、变频器参数的调节1. 调节输出频率变频器控制的关键是输出频率的控制，变频器可以缓慢而平稳地调整输出频率，来实现对电机的精确控制。
在操作中，需要根据实际需要来设置输出频率的大小，以满足不同的工作需求。
2. 调节电压在对电机速度进行控制时，可以通过调节变频器输出电压的大小来实现。
变频器的输出电压需要根据电机负载特性渐进式变化，从而达到更加精确的控制效果。
3. 调节尺寸变频器的尺寸也会影响到变频器的使用效果，一般来说，尺寸越大的变频器可以提供更大的输出功率和反应速度，但是对于实际应用来说，需要根据实际情况进行选择。
4. 调节电流电机的正常运行需要一定的电流，因此需要根据电机的电流特性来精确调节输出电流的大小。
通过设置输出电流限制值来防止电机过载、短路等异常情况的发生。
总之，变频器的控制方式和参数设置是影响机器性能和控制效果的关键因素。
必须准确调节变频器参数，以确保设备的正常运行和更好的控制效果。
变频器的控制常用模式介绍
变频器的控制常用模式介绍随着现代工业的快速发展，电机在工业生产中的应用越来越广泛。
而作为电机控制的重要组成部分，变频器的出现使得电机的控制更加灵活和高效。
在变频器中，控制模式是影响电机运行的关键因素之一。
本文将介绍变频器的控制常用模式。
1. 开环控制模式开环控制模式是最简单和最基础的控制模式之一。
在开环控制模式下，变频器根据给定的频率和电压信号直接控制电机的转速和负载。
然而，这种控制模式并不能对电机的运行状态进行反馈和监控，因此无法实现对电机的精确控制。
2. 闭环控制模式闭环控制模式是一种通过对电机输出信号与实际运行情况进行反馈，从而实现对电机转速和负载的精确控制的模式。
在闭环控制模式下，变频器通过反馈装置（如编码器）获取电机的实际运行状态，并根据差异调整输出信号，实现对电机的反馈控制。
3. 矢量控制模式矢量控制模式是一种较为先进和高级的控制模式，其基本原理是通过分析电机的转子磁通和转速，实现对电机的精确控制。
在矢量控制模式下，变频器能够对电机的电流、转速和转矩进行精确控制，从而实现更高的控制精度和响应速度。
4. 脉宽调制（PWM）控制模式脉宽调制控制模式是一种通过改变脉冲宽度的方式来控制电机转速的模式。
在脉宽调制控制模式下，变频器通过改变电压的脉冲宽度来控制电机的转速。
脉宽调制模式具有控制精度高、响应速度快等优点，在工业生产中得到了广泛的应用。
5. 多点抑制（MPC）控制模式多点抑制控制模式是一种通过对电机的多个参量进行调整和抑制来实现对电机的控制的模式。
多点抑制控制模式具有较高的控制精度和稳定性，能够有效抑制电机在运行过程中的不稳定因素，提高电机的运行效率。
总结：变频器的控制模式包括开环控制、闭环控制、矢量控制、脉宽调制控制和多点抑制控制等多种模式。
不同的控制模式适用于不同的电机应用场景，可以根据具体需求选择合适的控制模式来实现对电机的精确控制和高效运行。
随着科技的不断进步，相信变频器的控制模式将会不断发展和创新，为工业生产带来更多的便利和高效。
控制变频器的方法
控制变频器的方法
控制变频器的方法包括以下几种：
1. 使用控制面板: 变频器通常配备有一个控制面板，通过面板上的按钮和显示屏可以设定变频器的参数和运行模式。
2. 通过外部信号控制: 变频器通常支持通过外部信号输入进行控制，可以通过接入外部传感器或PLC等设备，以实现自动控制。
3. 通过通信接口控制: 变频器通常配备有通信接口，如RS485、Modbus等，可以通过与上位机或监控系统进行通信来远程控制和监测变频器的运行状态。
4. 使用编程方式控制: 对于一些高级变频器，可以通过编程方式进行控制，使用编程语言或专门的软件对变频器进行编程，实现更复杂的控制逻辑。
需要根据具体的变频器型号和应用需求选择合适的控制方法，并按照变频器的说明手册进行设置和操作。
几种常用的简单控制变频器方法,让变频器运转起来!
几种常用的简单控制变频器方法，让变频器运转起来！随着现代化工业的发展，电机在许多生产领域中起着重要的作用。
变频器作为一种电机控制器，被广泛使用，很大程度上提高了生产效率和节能。
但是对于不少用户来说，掌握变频器的控制方法仍然是一项挑战。
那么，在本文中，我们将介绍几种常用的简单控制变频器的方法，以帮助您更好地理解和使用它们。
1. 启动和停止变频器启动和停止变频器是使用变频器的基本操作。
要启动变频器，我们只需要按下启动按钮，或者通过外部信号来控制变频器的启动。
在变频器启动后，电机转速将逐渐增加，直到达到设定的频率。
停止变频器也很简单。
我们可以通过按下停止按钮来停止电机，或者通过外部信号来控制变频器的停止。
一旦停止，电机的转速将逐渐降低，并停止运转。
2. 调节变频器的频率调节变频器的频率，是控制电机转速的关键。
通过控制变频器的频率，我们可以更好地控制电机的转速和运行状态。
对于数字型变频器，我们可以通过变频器面板上的按键和数值输入来设置电机的频率。
有些型号的变频器还支持远程控制，可以使用PLC或其他自动化控制系统。
对于模拟型变频器，我们通常需要通过转动变频器面板上的旋钮来调节电机的频率。
由于模拟型变频器的使用范围已经逐渐减少，因此在本文中不再做详细介绍。
3. 设置变频器的运行模式在变频器的运行过程中，我们可能需要调整变频器的运行模式。
具体地说，这可能包括：•控制方式：变频器可以设置为向前、向后或停止。
•内部控制和外部控制：变频器可以通过内部控制或外部控制来控制电机。
•自动和手动控制：自动控制模式下，变频器将按照预设的参数运行。
手动控制模式下，变频器将以调节器设置的频率和时间运行。
这些运行模式的设置可以通过变频器面板上的按键或者外部信号来控制。
4. 监控变频器的运行状态监控变频器的运行状态同样十分重要，可以帮助我们及时发现问题并保证设备的正常运行。
我们可以通过变频器面板上的指示灯来监测变频器的运行状态。
例如，当变频器正常运行时，指示灯将显示绿色；当电机过载或故障时，指示灯将变为红色。
变频器的控制方式
V/F曲线
▪ 变频器保持电压和频率成线性关系 460 Vac / 60 Hz = 7.667 V/Hz 230 Vac / 60 Hz = 3.833 V/Hz
为什么比例这么重要？
欧姆定律
▪ 什么是欧姆定律? ——V=IR
▪ 什么是电机的 “R”? ▪ R = 感抗(XL)
▪ 阻值微不足道 ▪ 什么是XL? ▪ XL = 2πFL ▪ V = I (2πFL)
▪ Field Oriented Control ▪ 精确的控制一个电机的励磁和转矩的目的是更加目的是 更加精确的实现转矩控制和功率控制。
▪ FOC是罗克韦尔取得专利的控制技术，比FVC有更宽的带宽。
FOC控制图——闭环
• 1336 Force • 1336 Impact • PF700S I and II
FOC控制图——闭环
• 1336 Force • 1336 Impact • PF700S I and II
FOC 机械特性曲线
PowerFlex 家族电机控制方式
V/HZ Sensorless
PF4 & 4M yes
no
PF40 & 40P yes
yes
PF400
yes
no
PF70
yes
yes
PF70 ec yes
yes
PF700 Std yes
yes
PF700 VC yes
yes
PF700H yes
yes
PF700S I no
yes
PF700S II yes
yes
PF700L* yes
yes
PF755
yes
yes
PF753
变频器的控制方法
变频器的控制方法变频器是一种用于调节电机转速的电子设备，它通过改变电压、频率和电流来控制电机的运行。
变频器的控制方法有很多种，下面将就几种常见的控制方法进行介绍。
1. 开环控制开环控制是最基本的变频器控制方法之一，也是最简单的控制方法。
在开环控制中，变频器根据事先设定的频率和电压输出信号，直接控制电机的运行。
这种方法适用于负载要求不高的场合，但无法对电机的运行状态进行实时监测和调整。
2. 闭环控制闭环控制是一种反馈控制方法，它通过传感器实时监测电机的运行状态，将监测到的反馈信号与设定值进行比较，并根据比较结果调整输出信号，从而实现对电机转速的精确控制。
闭环控制可以使电机在各种负载条件下保持稳定的运行，具有较高的控制精度和稳定性。
3. 矢量控制矢量控制是一种较为复杂的控制方法，它不仅可以精确控制电机的转速，还可以同时控制电机的转矩和位置。
矢量控制将电机分解为磁场定向控制和转矩控制两个部分，通过控制两个部分的信号来实现对电机的全面控制。
矢量控制具有高精度、高效率、低噪音等优点，适用于对电机运行精度要求较高的场合。
4. 伺服控制伺服控制是一种高性能的控制方法，它通过将电机的转速和位置与设定值进行比较，通过控制电机的输出信号实现对电机的精确控制。
伺服控制具有较高的动态响应能力和控制精度，适用于对电机运行要求非常高的场合，如机床、印刷设备等。
5. 多变量控制多变量控制是一种综合应用多种控制方法的控制策略，它可以根据电机运行的实际需求，同时控制电机的转速、转矩、位置等多个参数。
多变量控制可以根据不同的工况自动调整控制参数，从而实现对电机的最优控制。
这种控制方法适用于对电机运行精度要求高、工况变化较大的场合。
变频器的控制方法有很多种，每种方法都有其适用的场合和优势。
在选择控制方法时，需要根据具体的应用需求和电机的特性进行合理选择，并结合实际情况进行参数调整和优化，以实现对电机的精确控制。
通用变频器控制方式的分析
通用变频器控制方式的分析1. 变频器控制方式简介变频器是一种电力电子设备，可以将交流电源转换成直流电，然后再将直流电转换成带有可控频率和电压的交流电，实现对电机的调速和控制。
变频器控制方式主要有以下几种：1.V/F控制方式：V/F控制方式是最常见的变频器控制方式之一，通过控制输出的电压和频率大小来实现对电机的调速控制。
在V/F控制方式下，变频器会将输入的直流电转换成输出的交流电，输出的电压和频率与输入的电压和频率成正比例关系。
2.电流矢量控制方式：电流矢量控制方式是一种更先进的变频器控制方式，通过控制输出的电压、频率和相位来实现对电机的精确调速控制。
在电流矢量控制方式下，变频器会对电机进行精细的电流控制，从而实现更加准确的调速效果。
3.磁场定向控制方式：磁场定向控制方式是电流矢量控制方式的一种改进，主要用于控制异步电机、同步电机和永磁同步电机。
在磁场定向控制方式下，变频器通过控制输出的电流和电压来实现对电机的精确调速控制，同时还可以控制电机的转矩和位置。
2. V/F控制方式的原理与特点V/F控制方式是最常用的变频器控制方式之一，其原理是通过控制输出的电压和频率大小来实现对电机的调速控制。
通常情况下，变频器会将输入的直流电转换成输出的交流电，输出的电压和频率与输入的电压和频率成正比例关系。
V/F控制方式具有以下特点：1.结构简单： V/F控制方式的结构相对较简单，控制器的配置较为简单，易于维护和操作。
2.成本低廉： V/F控制方式的成本相对较低，适用于很多普通电机的调速控制。
3.精度较低： V/F控制方式的调速精度较低，难以实现对电机的精确控制。
4.低速性能不佳： V/F控制方式在低速下的性能不佳，容易出现转速抖动等问题。
3. 电流矢量控制方式的原理与特点电流矢量控制方式是一种更为精确的变频器控制方式，通过控制输出的电压、频率和相位来实现对电机的精确调速控制。
在电流矢量控制方式下，变频器会对电机进行精细的电流控制，从而实现更加准确的调速效果。
变频器的控制方法
变频器的控制方法变频器是一种用于控制电动机转速的设备，它通过改变电源的频率来实现对电动机的精确控制。
变频器的控制方法有多种，下面将逐一介绍。
1. 开关控制：开关控制是变频器最基本的控制方式之一。
通过手动或自动操作，将变频器的开关打开或关闭，从而控制电动机的启停。
这种控制方法简单直接，适用于一些简单的应用场景，但无法实现精确的转速调节。
2. 脉宽调制（PWM）控制：脉宽调制是一种常见的变频器控制方法。
它通过改变电源信号的脉冲宽度来控制电动机的转速。
脉宽调制技术可以实现高效的能量转换，使得电动机在不同负载下都能保持稳定的转速。
同时，脉宽调制还可以实现电动机的正反转和制动功能。
3. 矢量控制：矢量控制是一种较为高级的变频器控制方法。
它通过对电动机的转子位置和速度进行准确测量，并根据测量结果计算出合适的电流矢量，从而实现对电动机的精确控制。
矢量控制可以实现电动机的高速响应和精确的转速调节，适用于一些对转速要求较高的场合。
4. 感应电动机矢量控制：感应电动机矢量控制是一种应用广泛的变频器控制方法。
它通过对感应电动机的转子位置和转速进行测量，并根据测量结果调整电动机的电流矢量，从而实现对电动机的精确控制。
感应电动机矢量控制具有响应速度快、转速范围广等优点，适用于各种工业领域。
5. 闭环控制：闭环控制是一种基于反馈的变频器控制方法。
它通过测量电动机的转速，并将转速信号与设定值进行比较，然后根据比较结果调整电动机的控制参数，从而实现对电动机转速的闭环控制。
闭环控制可以有效消除外界干扰和负载变化对电动机转速的影响，实现更加精确的转速控制。
以上是几种常见的变频器控制方法，每种方法都有自己的特点和适用场景。
在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的控制方法，并结合其他控制策略进行综合控制，以实现更好的控制效果。
变频器的控制方法不断创新和发展，为电动机控制提供了更多的选择和可能性。
- 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)。
变频器的控制方式1 引言我们通常意义上讲的低压变频器，其输出电压一般为220～650v、输出功率为0.2～400kw、工作频率为0～800hz左右，变频器的主电路采用交－直－交电路。
根据不同的变频控制理论，其模式主要有以下三种:（1）v/f=c的正弦脉宽调制模式（2）矢量控制（vc）模式（3）直接转矩控制（dtc）模式针对以上三种控制模式理论，可以发展为几种不同的变频器控制方式，即v/f控制方式（包括开环v/f控制和闭环v/f控制）、无速度传感器矢量控制方式（矢量控制vc的一种）、闭环矢量控制方式（即有速度传感器矢量控制vc 的一种）、转矩控制方式（矢量控制vc或直接转矩控制dtc）等。
这些控制方式在变频器通电运行前必须首先设置。
2 v/f控制方式2.1 基本概念我们知道，变频器v/f控制的基本思想是u/f=c，因此定义在频率为fx时，ux的表达式为ux/fx=c，其中c为常数，就是“压频比系数”。
图1中所示就是变频器的基本运行v/f曲线。
由图1可以看出，当电动机的运行频率高于一定值时，变频器的输出电压不再能随频率的上升而上升，我们就将该特定值称之为基本运行频率，用fb 表示。
也就是说，基本运行频率是指变频器输出最高电压时对应的最小频率。
在通常情况下，基本运行频率是电动机的额定频率，如电动机铭牌上标识的50hz或 60hz。
同时与基本运行频率对应的变频器输出电压称之为最大输出电压，用vmax表示。
当电动机的运行频率超过基本运行频率fb后，u/f不再是一个常数，而是随着输出频率的上升而减少，电动机磁通也因此减少，变成“弱磁调速”状态。
基本运行频率是决定变频器的逆变波形占空比的一个设置参数，当设定该值后，变频器cpu将基本运行频率值和运行频率进行运算后，调整变频器输出波形的占空比来达到调整输出电压的目的。
因此，在一般情况下，不要随意改变基本运行频率的参数设置，如确有必要，一定要根据电动机的参数特性来适当设值，否则，容易造成变频器过热、过流等现象。
2.2 预定义的v/f曲线和用户自定义v/f曲线由于电动机负载的多样性和不确定性，因此很多变频器厂商都推出了预定义的v/f曲线和用户自定义的任意v/f曲线。
预定义的v/f曲线是指变频器内部已经为用户定义的各种不同类型的曲线。
如艾默生ev2000变频器有三种特定曲线（图2a），曲线1为2.0 次幂降转矩特性、曲线2为1.7次幂降转矩特性、曲线为1.2次幂降转矩特性。
罗克韦尔ab powerflex 400变频器有4种定义的曲线（如图 2b），其定义的方式是在电动机额定频率一半（即50％fn）时的输出电压是电动机额定电压的30％时（即30％vn）为曲线1，35％vn为曲线 2，40％vn为曲线3，vn为曲线4。
这些预定义的v/f曲线非常适合在可变转矩（如典型的风机和泵类负载）中使用，用户可以根据负载特性进行调整，以达到最优的节能效果。
对于其他特殊的负载，如同步电动机，则可以通过设置用户自定义v/ f曲线的几个参数，来得到任意v/ f曲线，从而可以适应这些负载的特殊要求和特定功能。
自定义v/ f曲线一般都通过折线设定，典型的有三段折线和两段折线。
用户自定义v/f曲线以三段折线设定为例，如图3所示，f通常为变频器的基本运行频率，在某些变频器中定义为电动机的额定频率，;v通常为变频器的最大输出电压，在某些变频器中定义为电动机的额定电压。
如果最大输出电压等于额定电压或者基本运行频率等于额定频率，则两者是一回事，如果两者之间数值不相等，就必须根据变频器的用户手册来确定具体的数据。
图中给出了三个中间坐标数值，即（f1，v1）、（f2，v2）、（f3，v3），用户只需填入相应的电压值或电压百分比以及频率值或频率百分比即可。
如果将其中的两点重合就可以看成是二段折线设定。
虽然用户自定义v/f曲线可以任意设定，但是一旦数值设定不当，就会造成意外故障。
比如说低频时转矩提升电压过高，造成电动机起动时低频抖动。
所以，v/f曲线特性必须以满足电动机的运行为前提条件。
2.3 v/f曲线转矩补偿变频器在启动或极低速运行时，根据v/f曲线，电动机在低频时对应输出的电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，这就导致励磁不足而使电动机不能获得足够的旋转力，因此需要对转矩进行补充补偿，这称为转矩补偿。
通常的做法是对输出电压做一些提升补偿，以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失，从而改善电动机的输出转矩。
图4 转矩补偿图4中，v0表示手动转矩提升电压、vmax表示最大输出电压、f0表示转矩提升的截止频率、fb表示基本运行频率。
对于v0的设置原则一般有以下几点:（1）当电动机与变频器之间的距离太远时，由于线路压降增大，应适当增大v0值;（2）当电动机容量小于变频器额定容量时，由于此容量电动机的绕组电阻比大容量电动机大，电阻压降也大，应适当增大v0值;（3）当电动机抖动厉害时，说明转矩过大，转矩补偿增益调得过高，应适当减小v0值。
这里必须避免这样一个误区:即使提高很多输出电压，电动机转矩并不能和其电流相对应的提高。
这是因为电动机电流包含电动机产生的转矩分量和其它分量（如励磁分量）。
关于截止频率f0，在有些变频器中是固定的频率值，如abb acs550变频器f0＝20hz、罗克韦尔ab powerflex 400变频器f0＝25hz;有些变频器是可以设置的，如艾默生ev2000变频器f0=0～50%基本运行频率。
转矩补偿可以根据变频器的参数设置选择手动和自动，如手动设置则允许用户v0在0－20%或30％umax之间任意设定，如自动设置则是变频器根据电动机启动过程中的力矩情况进行自动补偿，其参数是随着负载变化而更改的。
2.4 闭环v/f控制闭环v/f控制就是在v/f控制方式下，设置转速反馈环节。
测速装置可以是旋转编码器，也可以是光电开关，安装方式比较自由，既可以安装在电动机轴上，也可以安装在其他相关联的位置。
同样，通常所说的不带转速反馈的v/f控制，也称之为开环v/f控制。
闭环v/f控制选用速度反馈信号可以选用一相或者二相信号，一相信号如接近开关或是旋转编码器的a相和b相之一。
旋转编码器是一种测量旋转角度的测量器件，它集机、光、电技术于一体，通过光电转换，将角位移转换成相应的电脉冲或数字信号输出。
旋转编码器通常采用两个相位差90°的方波编码方式，其旋转方向由两个波形的相位差决定。
旋转编码器有很多种型号，通常的速度反馈则选用增量型编码器，电动机的运动速度由一定时间内编码器所产生的脉冲信号决定。
脉冲信号输出即可与变频器的pg接口相连接，就可以得到测量值。
编码器的精度由旋转一周产生方波数决定，当旋转一周可产生2000个方波时，每一个方波周期表示为360°/2000，其最大的响应频率达到100khz左右。
a）pg接口示意b）速度增益曲线图5 闭环v/f控制接线图和速度增益示意图图5所示为旋转编码器pg与变频器vf组成的闭环v/f控制。
图5a中，ps+/ps-为编码器的工作电源，a+信号为a相信号或b相信号，本控制方式采用一相反馈。
闭环v/f控制为了获得良好的速度控制性能，还必须设置比例增益p值和积分时间i值，图5b所示为参数设置情况。
2.4.1 调整参数必须遵循以下原则（1）最低输出频率的增益调整。
请用最低输出频率控制电动机运行，在此状态下，在无振动的范围内增大p02值，然后，在无振动范围内减小设定i02值。
监视变频器的输出电流，并且确认达到变频器额定电流50％以下的输出电流，超过50％时，请减小p02值，增大i02值（2）最高输出频率的调整。
请用最高输出频率控制电动机运行，在此状态下，在无振动的范围内增大设定p01值，然后，在无振动范围内减小设定i01值（3）增益的微调。
在增益更细微调整时，可以边观察速度波形边微调。
在加速完成时发生上冲超调，请减小p01值，增大i01值，停止时发生下冲超调，请减小p02值，增大i02值。
2.4.2 带pg闭环v/f控制系统要注意以下几点（1）一般编码器为5～36v工作电源，因此必须要选用合适的pg接口电源，确保编码器正常工作（2）编码器的工作方式有许多中，包括集电极开路、推挽式和线驱动，集电极开路还分npn或pnp，因此必须在选配合适pg接口的基础上，还必须选用正确的接线方式和跳线方式（npn或pnp方式）（3）编码器与变频器的距离一般以不超过100m为宜，必须采用屏蔽和抗干扰处理（4）闭环v/f控制多用于简易速度控制，且安装位置可以不在电动机轴端，因此在参数设置上必须加以区别，设定转速计算值必须折算到电动机侧（5）转速的设定和反馈一般都以转/分（r/min）为单位，一般而言设定值在面板上可以数字输入，若是用模拟信号作为给定量时，模拟给定最大值对应于电动机的同步转速。
3 无速度传感器矢量控制方式3.1 基本概念在高性能的异步电动机矢量控制系统中，转速的闭环控制环节一般是必不可少的。
通常，采用旋转编码器等速度传感器来进行转速检测，并反馈转速信号。
但是，由于速度传感器的安装给系统带来一些缺陷:系统的成本大大增加;精度越高的编码器价格也越贵;编码器在电动机轴上的安装存在同心度的问题，安装不当将影响测速的精度;安装在电动机轴上的体积增大，而且给电动机的维护带来一定困难，同时破坏了异步电动机的简单坚固的特点;在恶劣的环境下，编码器工作的精度易受环境的影响。
而无速度传感器的控制系统无需检测硬件，免去了速度传感器带来的种种麻烦，提高了系统的可靠性，降低了系统的成本;另一方面，使得系统的体积小、重量轻，而且减少了电动机与控制器的连线。
因此，无速度传感器的矢量控制方式在工程应用中变得非常必要。
无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。
实现精确的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置，要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的，但人们发现，即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置，也可以在通用变频器内部得到与磁通相应的量，并由此得到了无速度传感器的矢量控制方式。
它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照一定的关系式分别对作为基本控制量的励磁电流（或者磁通）和转矩电流进行检测，并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流（或者磁通）和转矩电流的指令值和检测值达到一致，并输出转矩，从而实现矢量控制。
采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹敌，而且可以控制异步电动机产生的转矩。
由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，因此需要在使用时准确地输入异步电动机的参数，并对拖动的电动机进行调谐整定，否则难以达到理想的控制效果。
无速度传感器矢量控制方式的基本技术指标定义如下:速度控制精度±0.5％，速度控制范围1:100，转矩控制响应<200ms，启动转矩>150％/0.5hz。