看圖快速學(xué)變頻器

在嵌入式開(kāi)發(fā)中，經(jīng)常會(huì )涉及到對電機的控制，目前交流電動(dòng)機的變頻控制應用非常廣泛，所以我們來(lái)簡(jiǎn)單看圖介紹下變頻器 (variable-frequency drive VFD) 假設各位已經(jīng)了解電機的原理。

VFD 變頻器簡(jiǎn)介



框圖



變頻器(Variable-frequency Drive，VFD)是應用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機的電力控制設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅動(dòng)單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠?jì)炔縄GBT的開(kāi)斷來(lái)調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護等等。隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

VFD 系統圖

典型的變頻器系統圖如下所示. 主要包括，操作面板，VFD控制器，電機等部分



典型結構圖

典型的結構如下圖所示：主要包括控制平臺，測量電路，功率電路，保護電路等



這里的DSP,FPGA也可以是其他類(lèi)型的微控制器，或者微處理器，不特指。

常見(jiàn)的變頻器有兩種類(lèi)型電壓型



其中功率逆變部分多使用IGBT和IGCT等功率管。

典型算法

其中以西門(mén)子為代表的控制算法主要是基于坐標變換，以ABB為代表的算法有興趣的猿友可以自行查找資料獲取，這里不在贅述

Clark 變化也就是我們經(jīng)常說(shuō)的3-2變換



將兩相交流變換為直流，這樣簡(jiǎn)化。

這里需要數學(xué)功底來(lái)推導，

矢量控制

許多芯片MCU，MPU廠(chǎng)商都給出了變頻矢量控制的框圖和算法庫，有興趣的可以研究研究，例如下圖為微芯科技(Microchip)給出的框圖



我們可以在Matlab上進(jìn)行仿真算法





關(guān)于VFD應用節能的好處，相信不用多說(shuō)，大家也會(huì )了解，完全不知的請自行百度谷歌惡補吧。