变频器常用的几种控制方式
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。
高压变频器控制方式的种类
1.恒U/f控制在工业传动上,一般应用场合采用变压变频(VVVF)即U/f恒定的开环控制策略,这种方法的优点是实现简单,成本相对较低,比较适用于风机、水泵等大容量的拖动性工业负载。
主要问题是系统的低速性能较差,不能保持磁通瓯恒定,需要电压补偿,同时异步电动机要强迫通风制冷。
2.矢量控制矢量控制可以获得很高的动、静态性能指标,由于异步电动机的参数对其影响比较大,因此此类系统多配备专用电动机。
对于诸如大型轧机类动态性能要求较高的场合,矢量控制双PWM结构的三电平电压源型高压变频器得到广泛的应用。
3.直接转矩控制直接转矩控制系统的转矩响应迅速,限制在一拍以内,且无超调,与矢量控制相比,不受转子参数变化的影响,是一种高静、动态性能的交流调速方法,三电平高压变频装置中经常采用。
4.无速度传感器矢量控制此种控制方式又称为直接矢量控制,罗克韦尔公司的Powerflex 7000型变频器就是采用此种控制方式。
实现无速度传感器控制的关键之一是如何从得到的定子电流、定子电压中计算出与速度有关的量。
目前常用的方法主要有以下两种:(l)利用电动机的基本方程式(稳态或动态)导出速度的方程式进行计算。
(2)根据模墅参考自适应的理论选择合适的参考模型,利用自适应算法辨识速度。
矢量控制的核心内容是控制电动机的磁通;因而磁通的观测也是无速度传感器控制的关键之一,无论是速度辨识还是磁通的观测,均离不开电动机的数学模型,模型参数的准确性直接影响到控制的精度,因而在无速度传感器控制中均有参考辨识系统。
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变频器的控制方式
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。
变频器常用的几种控制方式
变频器常用的几种控制方式Prepared on 22 November 2020变频器常用的几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。
1、变频器简介变频器的基本结构变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。
对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU 以及一些相应的电路。
变频器的分类变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,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。
2、变频器中常用的控制方式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协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。
(1) V/f控制V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种控制方式。
V/f控制变频器结构非常简单,但是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,而且,在低频时,必须进行转矩补偿,以改变低频转矩特性。
(2) 转差频率控制转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式,它是在V/f控制的基础上,按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,就可以使电动机具有对应的输出转矩。
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。
变频器操作方法有几种
变频器操作方法有几种
变频器是一种调节电力频率的设备,可用于控制交流电动机的转速、提供稳定的电源频率等。
根据操作方法的不同,变频器的操作可以分为以下几种方式:
1. 手动操作:通过手动控制开关、旋钮、按钮等来调节变频器的输出频率和其他参数。
这种操作方式主要适用于较简单的应用场景,对变频器的参数进行简单的调整。
2. 自动操作:通过自动化控制系统,实时监测相关参数,自动调节变频器的输出频率和相关参数,以实现对电机或设备的精确控制。
这种操作方式主要适用于需要精确控制和自动化管理的场景。
3. 远程操作:通过远程控制设备,通过网络或无线信号等方式,远程操作调节变频器的输出频率和相关参数。
这种操作方式主要适用于需要从远程地点对设备进行控制和管理的场景。
总的来说,变频器的操作方法可以根据具体应用场景的要求选择合适的方式,手动操作适用于简单的场景,自动操作适用于需要精确控制和自动化管理的场景,远程操作适用于需要远程控制和管理的场景。
变频器控制方式有哪些_变频器有几种控制方式_变频器的控制方式详解
变频器控制方式有哪些_变频器有几种控制方式_变频器的控制方式详解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。
变频器简介1)变频器的基本结构变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。
对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。
2)变频器的分类变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,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。
变频器控制方式选择依据对于控制方式,要根据生产机械的具体要求来进行选择。
1、二次方律负载对于离心式风机、水泵和空气压缩机一类的二次方律负载,一般采用V/F控制方式为宜。
因为V/F控制方式有低励磁U/f线,在低频运行时可以更好地节能。
矢量控制方式实质上是使电动机始终保持额定磁通的控制方式,不可能实现低励磁。
2.恒转矩负载(1)对于负载率经常变动、调速范围又不很大的负载,一般以选择无反馈矢量控制为好,因为V/F控制方式的转矩提升量不易预置得恰到好处,但采用无馈矢量控制方式时,须注。
变频器控制电机转速方法是
变频器控制电机转速方法是在工业应用领域,电机是最为常见的设备之一,而电机的转速是电机性能的一个关键指标。
为了满足不同的工业生产需求,实现电机转速的控制和调节,通常采用变频器控制电机转速。
本文就介绍变频器控制电机转速的方法。
变频器的基本原理变频器是一种实现电机转速控制的设备,它通过改变电机的供电频率和电压,实现电机转速的调节。
变频器的工作原理是将电网中的高频交流电先变成直流电,再加工成不同频率、不同电压的交流电来供给电机,从而实现对电机的转速控制。
变频器的控制方法下面介绍几种常见的变频器控制方法。
1. 固定模式控制固定模式控制是一种比较简单的控制方法,它通过调整变频器的固定参数来实现对电机转速的控制。
这种方法可以比较方便地实现对电机的开启、关闭、正反转、变频等基本控制功能。
2. 调速控制调速控制是变频器最常用的控制方法之一。
它通过调整变频器输出频率和电压,实现对电机转速的调节。
调速控制有许多不同的方式,其中比较常见的是向电机提供一个恒定的电压,通过调整输出频率来实现电机转速的变化。
3. 矢量控制矢量控制是一种比较高级的变频器控制方法,它通过对电机的电流和电压进行精准控制,实现对电机转速的控制。
矢量控制的优点是能够实现非常精准的转速控制,缺点是控制算法需要较高的计算能力。
变频器控制电机转速的优点使用变频器控制电机转速具有以下优点:1. 提高电机效率在电机正常工作范围内,变频器控制可以使电机的效率达到最大值,实现能源的节约。
2. 实现精确控制变频器控制下,电机转速可以实现精确控制,避免传统控制方式存在的由于电网频率波动造成的转速高低波动。
3. 增加电机寿命变频器控制下,电机启动电流减小,对电机寿命的延长有一定的作用。
变频器控制电机转速的应用领域由于变频器控制电机转速有以下优点,它在许多领域得到了广泛应用:1. 工业生产在各个工业领域,如冶金、化工、纺织、造纸、机械制造等,都广泛使用变频器控制电机转速。
变频器工作的常用模式
变频器工作的常用模式变频器是一种常见的电器控制装置,用于调节电动机的速度和频率。
在工作过程中,变频器可以通过选择不同的工作模式来满足各种应用需求。
本文将介绍变频器工作的常用模式。
1. 恒定转速模式恒定转速是变频器最基本的工作模式之一,适用于需要保持电机恒定转速的场景。
变频器通过控制输出频率,使电机稳定地运行在设定的转速上。
该模式广泛应用于传送带、风机等需要稳定运转的设备。
2. 变频调速模式变频调速模式是变频器最常用的工作模式之一,适用于需要实现精细调速的场景。
通过改变输出频率,变频器可以调节电机的转速,实现从低速到高速的连续调节。
这种模式在机械加工、液压系统等领域得到广泛应用。
3. 节能运行模式节能运行模式是一种针对节约能源的工作模式。
在这个模式下,变频器根据实际需求调整电机的转速和负载,以达到最佳能效。
例如,当负载较轻时,变频器会适当降低电机的运行频率,降低能耗。
这种模式在节能的要求日益提高的环境中得到广泛应用。
4. 同步控制模式同步控制模式是一种多电机协同运行的工作模式。
通过变频器的同步控制功能,可以实现多台电动机的协同运行,保持各个电机的同步性和一致性。
这种模式在车间生产线、物流系统等需要多电机配合的场景中得到应用。
5. 故障检测与保护模式故障检测与保护模式是变频器工作中非常关键的一个模式。
变频器通过内置的故障检测与保护机制,对电机运行过程中的异常情况进行监测,并及时采取相应的措施,以避免设备损坏或人身安全事故的发生。
这种模式在电机运行安全保障方面起着重要作用。
总结:变频器作为一种重要的电气控制设备,可以通过不同的工作模式来满足各种应用需求。
无论是恒定转速、变频调速还是节能运行,每种模式都有其独特的应用场景。
而同步控制模式和故障检测与保护模式则分别在多电机协同和安全保障方面发挥着重要的作用。
通过灵活应用变频器的不同工作模式,可以更好地实现电机的控制和优化运行。
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。
变频调速的几种控制方式
变频调速的几种控制方式
1、V/f协调控制
交流电动机的感应电势E=4.44Nf(N为绕组有效匝数)。忽略定子绕组的阻抗,定子电压U≈E=4.44Nf。当改变频率f调速时,如电压U不变,则会影响磁通。例如,当电机供电频率降低时,若保持电机的端电压不变,那末电机中的匝数将增大。由于电机设计时的磁通选为接近饱和值,匝数的增大将导致电机铁心饱和。铁心饱和后将造成电机中流过很大的励磁电流,增加铜耗和铁耗。而当供电频率增加,电机将出现欠励磁。因为T=CmI2′cosφ2(Cm为电机结构决定的转矩系数,I2′为转子电流折算值,cosφ2为转子功率因数),磁通的减小将会引起电机输出转矩的下降。因此,在改变电机的频率时,应对电机的电压或电势同时进行控制,即变压变频(VVVF)。
矢量控制可以获得和直流电动机相媲美的优异控制性能。
3、直接转矩控制
直接转矩控制也是分别控制异步电动机的转矩和磁链,只是它选择定子磁链作为被控制的对象,而不像矢量控制系统那样选择了转子磁链,因此可以直接在定子坐标上计算与控制交流电动机的转矩。即通过实时检测磁通幅值和转矩值,分别与给定值比较,由磁通和转矩调节器直接输出,共同形成PWM逆变器的空间电压矢量,实现对磁链和转矩的直接闭环控制。它不需要分开的电压控制和频率控制,也不追求单相电压的正弦,而是把逆变器和电机视为整体,以三相波形总体生成为前提,使磁通、转矩跟踪给定值,磁链逼近圆形旋转磁场。
2、矢量控制
众所周知,直流电动机具有优良的调速和起动性能,是因为T=CmIa,励磁绕组和电枢绕组各自独立,空间位置互差90°,因而和电枢电流Ia产生的磁通正交,如忽略电枢反应,它们互不影响;两绕组又分别由不同电源供电,在恒定时,只要控制电枢电流或电枢电压便可以控制转矩。而异步电动机只有定子绕组与电源相接,定子电流中包含励磁电流分量和转子电流分量,两者混在一起(称为耦合),电磁转矩并不与定子电流成比例。矢量控制的思路就是仿照直流电动机的控制原理,将交流电机的动态数学方程式进行坐标变换,包括三相至二相的变换(3/2)和静止坐标与旋转坐标的变换,从而将定子电流分解成励磁分量和转矩分量(解耦),它们可以根据可测定的电动机定子电压、电流的实际值经计算求得,然后分别和设定值一起构成闭环控制,经过调节器的作用,再经过坐标反变换,变成定子电压的设定值,实现对逆变器的PWM控制。
变频器的调速方法
变频器的调速方法变频器是一种能够改变电机转速的设备,它可以通过调节电机的电压和频率来实现不同转速的控制。
在工业生产中,变频器的广泛应用使得电机的运行更加灵活和高效。
本文将介绍几种常见的变频器调速方法。
一、电压/频率控制调速方法电压/频率控制是最常见的变频器调速方法之一、根据电动机的特性,电机的转速与电压和频率成正比。
通过控制变频器的输出电压和频率,可以实现对电机转速的精确控制。
在调节电压/频率变化的过程中,需要考虑电机的负载、电磁兼容性等因素。
二、矢量控制调速方法矢量控制是一种高性能的变频器调速方法。
它采用了感应电机的电流/磁场定向控制原理,通过测量电机的转子位置和电流反馈信号,计算出电机的电磁矢量,进而控制电机的转速。
矢量控制具有较高的响应速度和较好的转矩控制能力,适用于对转速和转矩精度要求较高的应用场景。
三、闭环控制调速方法闭环控制调速是一种采用反馈控制方式的变频器调速方法。
它通过测量电机输出端的转速信号,与设定的转速进行比较,计算出误差信号,然后通过控制变频器的输出进行补偿,使得电机的转速能够稳定在设定值附近。
闭环控制调速方法能够更精确地控制电机的转速,适用于对转速精度要求较高的应用场景。
四、多点控制调速方法多点控制调速是一种能够实现多个转速设定的变频器调速方法。
通过对变频器进行编程设置,可以实现电机在不同工况下的转速切换。
这种调速方法适用于需要频繁改变转速的应用场景,能够优化电机的运行效率和能耗。
五、过热保护调速方法过热保护调速是一种通过监测电机的温度信号以保护电机的调速方法。
在电机运行过程中,如果温度超过设定的阈值,则会触发保护措施,如降低电机的转速或直接停机。
这种调速方法能够有效保护电机,延长其使用寿命,并防止因过热而导致的事故发生。
综上所述,变频器具有多种调速方法,可以根据不同的应用场景选取合适的调速方式。
通过合理配置和运用变频器的调速功能,可以提高电机的运行效率、降低能耗,实现对电机转速的精确控制,进而提高生产效率和质量。
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。
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变频器常用的几种控制方式
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。
1、变频器简介
1.1 变频器的基本结构
变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。
对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。
1.2 变频器的分类
变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,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。
2、变频器中常用的控制方式
2.1 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协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。
(1) V/f控制
V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种控制方式。
V/f控制变频器结构非常简单,但是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,而且,在低频时,必须进行转矩补偿,以改变低频转矩特性。
(2) 转差频率控制
转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式,它是在V/f控制的基础上,按照知道异
步电动机的实际转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,就可以使电动机具有对应的输出转矩。
这种控制方式,在控制系统中需要安装速度传感器,有时还加有电流反馈,对频率和电流进行控制,因此,这是一种闭环控制方式,可以使变频器具有良好的稳定性,并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。
(3) 矢量控制
矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位,以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制,进而达到控制电动机转矩的目的。
通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间,又可以形成各种PWM波,达到各种不同的控制目的。
例如形成开关次数最少
的PWM波以减少开关损耗。
目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。
基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致,但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制,使之满足一定的条件,以消除转矩电流过渡过程中的波动。
因此,基于转差频率的矢量控制方式比转差频率控制方式在输出特性方面能得到很大的改善。
但是,这种控制方式属于闭环控制方式,需要在电动机上安装速度传感器,因此,应用范围受到限制。
无速度传感器矢量控制是通过坐标变换处理分别对励磁电流和转矩电流进行控制,然后通过控制电动机定子绕组上的电压、电流辨识转速以达到控制励磁电流和转矩电流的目的。
这种控制方式调速范围宽,启动转矩大,工作可靠,操作方便,但计算比较复杂,一般需要专门的处理器来进行计算,因此,实时性不是太理想,控制精度受到计算精度的影响。
(4) 直接转矩控制
直接转矩控制是利用空间矢量坐标的概念,在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型,控制电动机的磁链和转矩,通过检测定子电阻来达到观测定子磁链的目的,因此省去了矢量控制等复杂的变换计算,系统直观、简洁,计算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。
即使在开环的状态下,也能输出100%的额定转矩,对于多拖动具有负荷平衡功能。
(5) 最优控制
最优控制在实际中的应用根据要求的不同而有所不同,可以根据最优控制的理论对某一个控制要求进行个别参数的最优化。
例如在高压变频器的控制应用中,就成功的采用了时间分段控制和相位平移控制两种策略,以实现一定条件下的电压最优波形。
(6) 其他非智能控制方式
在实际应用中,还有一些非智能控制方式在变频器的控制中得以实现,例如自适应控制、滑模变结构控制、差频控制、环流控制、频率控制等。
2.2 智能控制方式
智能控制方式主要有神经网络控制、模糊控制、专家系统、学习控制等。
在变频器的控制中采用智能控制方式在具体应用中有一些成功的范例。
(1) 神经网络控制
神经网络控制方式应用在变频器的控制中,一般是进行比较复杂的系统控制,这时对于系统的模型了解甚少,因此神经网络既要完成系统辨识的功能,又要进行控制。
而且神经网络控制方式可以同时控制多个变频器,因此在多个变频器级联时进行控制比较适合。
但是神经网络的层数太多或者算法过于复杂都会在具体应用中带来不少实际困难。
(2) 模糊控制
模糊控制算法用于控制变频器的电压和频率,使电动机的升速时间得到控制,以避免升速过快对电机使用寿命的影响以及升速过慢影响工作效率。
模糊控制的关键在于论域、隶属度以及模糊级别的划分,这种控制方式尤其适用于多输入单输出的控制系统。
(3) 专家系统
专家系统是利用所谓“专家”的经验进行控制的一种控制方式,因此,专家系统中一般要建立一个专家库,存放一定的专家信息,另外还要有推理机制,
以便于根据已知信息寻求理想的控制结果。
专家库与推理机制的设计是尤为重要的,关系着专家系统控制的优劣。
应用专家系统既可以控制变频器的电压,又可以控制其电流。
(4) 学习控制
学习控制主要是用于重复性的输入,而规则的PWM信号(例如中心调制PWM)恰好满足这个条件,因此学习控制也可用于变频器的控制中。
学习控制不需要了解太多的系统信息,但是需要1~2个学习周期,因此快速性相对较差,而且,学习控制的算法中有时需要实现超前环节,这用模拟器件是无法实现的,同时,学习控制还涉及到一个稳定性的问题,在应用时要特别注意。
3、变频器控制的展望
随着电力电子技术、微电子技术、计算机网络等高新技术的发展,变频器的控制方式今后将向以下几个方面发展。
(1) 数字控制变频器的实现
现在,变频器的控制方式用数字处理器可以实现比较复杂的运算,变频器数字化将是一个重要的发展方向,目前进行变频器数字化主要采用单片机MCS51或80C196MC等,辅助以SLE4520或EPLD液晶显示器等来实现更加完善的控制性能。
(2) 多种控制方式的结合
单一的控制方式有着各自的优缺点,并没有“万能”的控制方式,在有些控制场合,需要将一些控制方式结合起来,例如将学习控制与神经网络控制相结合,自适应控制与模糊控制相结合,直接转矩控制与神经网络控制相结合,或者称之为“混合控制”,这样取长补短,控制效果将会更好。
(3) 远程控制的实现
计算机网络的发展,使“天涯若咫尺”,依靠计算机网络对变频器进行远程控制也是一个发展方向。
通过RS485接口及一些网络协议对变频器进行远程控制,这样在有些不适合于人类进行现场操作的场合,也可以很容易的实现控制目标。
(4) 绿色变频器
随着可持续发展战略的提出,对于环境的保护越来越受到人们的重视。
变频器产生的高次谐波对电网会带来污染,降低变频器工作时的噪声以及增强其工作的可靠性、安全性等等这些问题,都试图通过采取合适的控制方式来解决,设计出绿色变频器。
4、结束语
变频器的控制方式是一个值得研究的问题,依靠致力于这项工作的有识之士的共同努力,使国产变频器早日走向世界市场并且成为一流的产品。