變頻器常用控制方法

1、變頻調速技術是現代電力傳動技術的重要發(fā)展方向，而作為變頻調速系統(tǒng)的核心—變頻器的性能也越來越成為調速性能優(yōu)劣的決定因素，除了變頻器本身制造工藝的“先天”條件外，對變頻器采用什么樣的控制方式也是非常重要的。本文從工業(yè)實際出發(fā)，綜述了近年來各種變頻器控制方式的特點，并展望了今后的發(fā)展方向。1、變頻器簡介、變頻器簡介1.1變頻器的基本結構變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現電機的變速運行的設備，其中控制電路

2、完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說，有時還需要一個進行轉矩計算的CPU以及一些相應的電路。1.2變頻器的分類變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類，可以分

3、為Vf控制變頻器、轉差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。2、變頻器中常用的控制方式、變頻器中常用的控制方式2.1非智能控制方式非智能控制方式在交流變頻器中使用的非智能控制方式有Vf協調控制、轉差頻率控制、矢量控制、直接轉矩控制等。(1)Vf控制Vf控制是為了得到理想的轉矩速度特性，基于在改變電源頻率進行調速的同時，又要保證電動機的磁通不變的思想而提

4、出的，通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。Vf控制變頻器結構非常簡單，但是這種變頻器采用開環(huán)控制方式，不能達到較高的控制性能，而且，在低頻時，必須進行轉矩補償，以改變低頻轉矩特性。(2)轉差頻率控制轉差頻率控制是一種直接控制轉矩的控制方式，它是在Vf控制的基礎上，按照知道異步電動機的實際轉速對應的電源頻率，并根據希望得到的轉矩來調節(jié)變頻器的輸出頻率，就可以使電動機具有對應的輸出轉矩。這種控制方式，在控制系統(tǒng)中需要安裝速度傳感器，有時還

5、加有電流反饋，對頻率和電流進行控制，因此，這是一種閉環(huán)控制方式，可以使變頻器具有良好的穩(wěn)定性，并對急速的加減速和負載變動有良好的響應特性。(3)矢量控制網絡控制方式可以同時控制多個變頻器，因此在多個變頻器級聯時進行控制比較適合。但是神經網絡的層數太多或者算法過于復雜都會在具體應用中帶來不少實際困難。(2)模糊控制模糊控制算法用于控制變頻器的電壓和頻率，使電動機的升速時間得到控制，以避免升速過快對電機使用壽命的影響以及升速過慢影響工作效率

6、。模糊控制的關鍵在于論域、隸屬度以及模糊級別的劃分，這種控制方式尤其適用于多輸入單輸出的控制系統(tǒng)。(3)專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是利用所謂“專家”的經驗進行控制的一種控制方式，因此，專家系統(tǒng)中一般要建立一個專家?guī)?，存放一定的專家信息，另外還要有推理機制，以便于根據已知信息尋求理想的控制結果。專家?guī)炫c推理機制的設計是尤為重要的，關系著專家系統(tǒng)控制的優(yōu)劣。應用專家系統(tǒng)既可以控制變頻器的電壓，又可以控制其電流。(4)學習控制學習控制主要是用于重復性的

7、輸入，而規(guī)則的PWM信號(例如中心調制PWM)恰好滿足這個條件，因此學習控制也可用于變頻器的控制中。學習控制不需要了解太多的系統(tǒng)信息，但是需要1~2個學習周期，因此快速性相對較差，而且，學習控制的算法中有時需要實現超前環(huán)節(jié)，這用模擬器件是無法實現的，同時，學習控制還涉及到一個穩(wěn)定性的問題，在應用時要特別注意。3、變頻器控制的展望、變頻器控制的展望隨著電力電子技術、微電子技術、計算機網絡等高新技術的發(fā)展，變頻器的控制方式今后將向以下幾個方

8、面發(fā)展。(1)數字控制變頻器的實現現在，變頻器的控制方式用數字處理器可以實現比較復雜的運算，變頻器數字化將是一個重要的發(fā)展方向，目前進行變頻器數字化主要采用單片機MCS51或80C196MC等，輔助以SLE4520或EPLD液晶顯示器等來實現更加完善的控制性能。(2)多種控制方式的結合單一的控制方式有著各自的優(yōu)缺點，并沒有“萬能”的控制方式，在有些控制場合，需要將一些控制方式結合起來，例如將學習控制與神經網絡控制相結合，自適應控制與模糊