低电压通用性变频式输出电压为380~650V,功率为0.75~400kW,输出功率为0~400Hz,它的主电源电路都选用交—直—交电源电路。其控制方法经历了下列四代。
正弦函数脉冲宽度调制(SPWM)控制方法
其优点是控制电源电路构造简易、成本费较低,机械设备特点强度也不错,可以达到一般传动系统的光滑变速规定,已在产业链的各行各业获得广泛运用。可是,这类控制方法在低频率时,因为输出电压较低,转矩受定子电阻器损耗的危害比较显著,使导出较大转矩减少。此外,其机械设备特征终归沒有直流电动机硬,动态性转矩工作能力和静态数据变速性能都还不尽人意,且系统软件性能不高、控制曲线图会随负荷的变动而转变,转矩回应慢、电动机转矩使用率不高,低速档时易定子电阻器和逆变电源过流保护效用的出现而性能降低,可靠性下降等。因而大家又科学研究出矢量素材控制交流电机调速。
工作电压室内空间矢量素材(SVPWM)控制方法
它是以三相波型总体合成实际效果为前提条件,以逼近电动机磁密的完美环形电磁振荡运动轨迹为目地,一次转化成三相调配波型,之内切不规则图形超过了圆的形式开展控制的。经应用使用后又有所改进,即引进频率补偿,能清除速率控制的偏差;根据意见反馈估计磁链幅度值,清除低速档时定子电阻器的危害;将输出电压、电流量闭环控制,以提升动态性的精密度和稳定性。但控制电源电路阶段较多,且不引进转矩的调整,因此系统软件性能沒有取得压根改进。
矢量素材控制(VC)方法
矢量素材控制交流电机调速的作法是将异步电机在三相平面坐标下的定子电流量Ia、Ib、Ic、根据三相-二相转换,等效电路成两相静止不动坐标下的交流电路Ia1Ib1,再根据按电机转子电磁场定项旋转变换,等效电路成同歩转动平面坐标下的直流电流Im1、It1(Im1等同于直流电动机的励磁电;It1等同于与转矩正相关的同步电机电流量),随后效仿直流电动机的控制方式,求取直流电动机的控制量,通过对应的座标反转换,完成对异步电机的控制。
其本质是将交流电机随意为直流电动机,各自对速率,电磁场2个份量开展单独控制。根据控制电机转子磁链,随后溶解定子电流量而得到转矩和电磁场2个份量,经旋转变换,完成正交和或解耦控制。矢量素材控制方式的指出具备里程碑式的实际意义。殊不知在具体运用中,因为电机转子磁链无法精确观察,系统软件特点受电机主要参数的危害比较大,且在等效电路直流电动机控制全过程中常用矢量素材旋转变换较繁杂,促使具体的控制实际效果难以实现理想化剖析的結果。
立即转矩控制(DTC)方法
1985年,法国鲁尔大学的DePenbrock专家教授第一次明确提出了立即转矩控制变频新技术。该工艺在较大水平上解决了以上矢量素材控制的不够,并以新奇的控制观念、简单明了的体系结构、优质的动静态数据性能获得了快速发展趋势。该工艺已取得成功地运用在电力机车带领的功率大的沟通交流传动系统上。 立即转矩控制直接在定子平面坐标下剖析交流电机的数学分析模型,控制电机的磁链和转矩。它不用将交流电机随意为直流电动机,因此省掉了矢量素材旋转变换中的很多复杂的测算;它不用效仿直流电动机的控制,也不用为解耦而简单化交流电机的数学分析模型。
矩阵交—交控制方法
VVVF变频式、矢量素材控制变频式、立即转矩控制变频式还是交—直—交变频器中的一种。其各自缺陷是插入功率因素低,谐波大,直流电路需要大的储能技术电容器,再造动能又不可以意见反馈回电力网,即可以进行四象限运作。因此,矩阵交—交变频式应时而生。因为矩阵交—交变频式超过了正中间直流电阶段,进而省掉了容积大、价钱贵的电解电容器。它能完成功率因素为l,键入电流量为正弦函数且能四象限运作,系统软件的功率大。该技术性虽并未完善,但仍吸引住着许多的专家学者深入分析。其本质都是间接性的控制电流量、磁链相等,反而是把转矩立即做为被控制量来完成的。具体做法是:
1、控制定子磁链引进定子磁链观测器,完成无转速传感器方法;
2、自动检索(ID)借助精准的电动机数学分析模型,对电机参数自动检索;
3、算出具体值相匹配定子特性阻抗、互感器、磁饱和状态要素、惯性力等计算具体的转矩、定子磁链、电机转子速率开展即时控制;
4、完成B—B控制按磁链和转矩的B—B控制造成PWM信号,对逆变电源电源开关情况开展控制。
矩阵交—交变频式具备迅速的转矩回应(<2ms),很高的速率精密度(±2%,无PG意见反馈),高转矩精密度(< 3%);与此同时还具备较高的启动转矩及高转矩精密度,特别是在在低速档时(包含0速率时),可导出150%~200%转矩。