我們都知道，變頻器是從事電氣工作所應該掌握的一種技術，使用變頻器控制電機是電氣控制中較為常見的方法；有的也要求一定要熟練運用。 為什么要用變頻器控制電機？我們先簡單的了解下這兩個設備。 電機是一個感性負載，它阻礙電流的變化，在啟動的時候會產(chǎn)生電流的較大變化。 變頻器，是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。它主要由兩部分電路構成，一是主電路（整流模塊、電解電容和逆變模塊），二是控制電路（開關電源板、控制電路板）。 為了降低電動機的啟動電流，尤其是功率較大的電機，功率越大，啟動電流越大，過大的啟動電流會給供配電網(wǎng)絡帶來較大的負擔，而變頻器能夠解決這個啟動問題，讓電機平滑啟動，而不會引起啟動電流過大。 使用變頻器的另一個作用就是對電機進行調(diào)速，很多場合需要控制電機的轉(zhuǎn)速以獲得更好的生產(chǎn)效率，而變頻器調(diào)速一直是它很大的亮點，變頻器通過改變電源的頻率以達到控制電機轉(zhuǎn)速的目的。 變頻器控制方式都有哪些？ 變頻器控制電機比較常用的五種方式如下： 低壓通用變頻輸出電壓為～V，輸出功率為.～kW，工作頻率為～Hz，它的主電路都采用交—直—交電路。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。 U/f=C的正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式 其特點是控制電路結構簡單、成本較低，機械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個領域得到廣泛應用。但是，這種控制方式在低頻時，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較大，使輸出比較大轉(zhuǎn)矩減小。 另外，其機械特性終究沒有直流電動機硬，動態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應慢、電機轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。 電壓空間矢量(SVPWM)控制方式 它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進行控制的。經(jīng)實踐使用后又有所改進，即引入頻率補償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅值，消除低速時定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善。 矢量控制(VC)方式 矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標系下的交流電流IaIb，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流Im、It(Im相當于直流電動機的勵磁電流；It相當于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流)，然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經(jīng)過相應的坐標反變換，實現(xiàn)對異步電動機的控制。 其實質(zhì)是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度，磁場兩個分量進行單獨控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量，經(jīng)坐標變換，實現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實際應用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準確觀測，系統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復雜，使得實際的控制效果難以達到理想分析的結果。 直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式 年，德國魯爾大學的DePenbrock教授提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術。該技術在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統(tǒng)結構、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。 目前，該技術已成功地應用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型，控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動機等效為直流電動機，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復雜計算；它不需要模仿直流電動機的控制，也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學模型。 矩陣式交—交控制方式 VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流電路需要大的儲能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進行四象限運行。為此，矩陣式交—交變頻應運而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價格貴的電解電容。它能實現(xiàn)功率因數(shù)為l，輸入電流為正弦且能四象限運行，系統(tǒng)的功率密度大。該技術目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學者深入研究。其實質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實現(xiàn)的。 具體方法是： 控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，實現(xiàn)無速度傳感器方式； 自動識別(ID)依靠精確的電機數(shù)學模型，對電機參數(shù)自動識別； 算出實際值對應定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進行實時控制； 實現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號，對逆變器開關狀態(tài)進行控制。 矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(Hz時，X會相應減小 對于電機來說T=K*I*X（K：常數(shù)；I：電流；X：磁通），因此轉(zhuǎn)矩T會跟著磁通X減小而減小 同時，小于Hz時，由于I*R很小，所以U/f=E/f不變時，磁通(X)為常數(shù)。轉(zhuǎn)矩T和電流成正比。這也就是為什么通常用變頻器的過流能力來描述其過載(轉(zhuǎn)矩)能力，并稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(額定電流不變>很大轉(zhuǎn)矩不變) 結論：當變頻器輸出頻率從Hz以上增加時，電機的輸出轉(zhuǎn)矩會減小 其他和輸出轉(zhuǎn)矩有關的因素 發(fā)熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力，從而影響變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩能力。 載波頻率：一般變頻器所標的額定電流都是以很高載波頻率，很高環(huán)境溫度下能保證持續(xù)輸出的數(shù)值，降低載波頻率，電機的電流不會受到影響。但元器件的發(fā)熱會減小。 環(huán)境溫度：就像不會因為檢測到周圍溫度比較低時就增大變頻器保護電流值。 海拔高度：海拔高度增加，對散熱和絕緣性能都有影響。一般m以下可以不考慮，以上每米降容%就可以了 變頻器控制電機頻率調(diào)多少合適？ 在上面的整理中，我們已經(jīng)了解到為什么要用變頻器控制電機，也清楚了變頻器是如何控制電機的。變頻器控制電機，總結起來無外乎這兩點：一是變頻器控制電機的啟動電壓，頻率；達到平滑啟動平滑停止；二是利用變頻器調(diào)節(jié)電機的速度，通過改變頻率進行電機的調(diào)速。

變頻器控制電機，可以調(diào)到多大的頻率？由伊萊電氣編輯http://www.15gp.cn/news/214.html 如需轉(zhuǎn)載請注明出處

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