變頻器矢量控制的基本原理分析

　　基于轉差頻率控制的矢量控制方式同樣是在進(jìn)行U/f＝恒定控制的基礎上，通過(guò)檢測異步電動(dòng)機的實(shí)際速度n，并得到對應的控制頻率f，然后根據希望得到的轉矩，分別控制定子電流矢量及兩個(gè)分量間的相位，對通用變頻器的輸出頻率f進(jìn)行控制的?；谵D差頻率控制的矢量控制方式的最大特點(diǎn)是，可以消除動(dòng)態(tài)過(guò)程中轉矩電流的波動(dòng)，從而提高了通用變頻器的動(dòng)態(tài)性能。早期的矢量控制通用變頻器基本上都是采用的基于轉差頻率控制的矢量控制方式。

　　無(wú)速度傳感器的矢量控制方式是基于磁場(chǎng)定向控制理論發(fā)展而來(lái)的。實(shí)現精確的磁場(chǎng)定向矢量控制需要在異步電動(dòng)機內安裝磁通檢測裝置，要在異步電動(dòng)機內安裝磁通檢測裝置是很困難的，但人們發(fā)現，即使不在異步電動(dòng)機中直接安裝磁通檢測裝置，也可以在通用變頻器內部得到與磁通相應的量，并由此得到了所謂的無(wú)速度傳感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根據輸入的電動(dòng)機的銘牌參數，按照一定的關(guān)系式分別對作為基本控制量的勵磁電流（或者磁通）和轉矩電流進(jìn)行檢測，并通過(guò)控制電動(dòng)機定子繞組上的電壓的頻率使勵磁電流（或者磁通）和轉矩電流的指令值和檢測值達到一致，并輸出轉矩，從而實(shí)現矢量控制。

　　采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調速范圍上與直流電動(dòng)機相匹配，而且可以控制異步電動(dòng)機產(chǎn)生的轉矩。由于矢量控制方式所依據的是準確的被控異步電動(dòng)機的參數，有的通用變頻器在使用時(shí)需要準確地輸入異步電動(dòng)機的參數，有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器，并需使用廠(chǎng)商指定的變頻器專(zhuān)用電動(dòng)機進(jìn)行控制，否則難以達到理想的控制效果。目前新型矢量控制通用變頻器中已經(jīng)具備異步電動(dòng)機參數自動(dòng)辨識、自適應功能，帶有這種功能的通用變頻器在驅動(dòng)異步電動(dòng)機進(jìn)行正常運轉之前可以自動(dòng)地對異步電動(dòng)機的參數進(jìn)行辨識，并根據辨識結果調整控制算法中的有關(guān)參數，從而對普通的異步電動(dòng)機進(jìn)行有效的矢量控制。除了上述的無(wú)傳感器矢量控制和轉矩矢量控制等，可提高異步電動(dòng)機轉矩控制性能的技術(shù)外，目前的新技術(shù)還包括異步電動(dòng)機控制常數的調節及與機械系統匹配的適應性控制等，以提高異步電動(dòng)機應用性能的技術(shù)。為了防止異步電動(dòng)機轉速偏差以及在低速區域獲得較理想的平滑轉速，應用大規模集成電路并采用專(zhuān)用數字式自動(dòng)電壓調整（AVR）控制技術(shù)的控制方式，已實(shí)用化并取得良好的效果。