提高变频器转矩控制性能的措施

    对异步电动机进行有效的矢量控制是以电动机的内部参数已知为前提的，这点从式2-16即可得知。所以，对异步电动机进行矢量控制和进行转差频率控制时一样，除了必须准确地检测电动机的转速外，还必须准确掌握电动机的内部参数M和r2并将这些参数输入变频器的控制算法。如果所掌握的参数值有误差，则电动机的控制性能将直接受到影响。    为了保证进行矢量控制时变频器控制算法中所用到的参数与实际参数一致，在新型变频器中通常都设有参数自调整功能。但是，由于变频器的参数自调整功能是在电动机开始工作之前对电动机的参数进行辨识，不能解决系统开始工作后由于温度上升所造成的参数变化问题。例如，电动机转子的等效电阻r2就很容易受到温度的影响而发生变化，而这种变化又将直接造成变频器中控制参数的误差和引起电动机输出转矩的变化。在某些情况下，当温度发生80℃左右的变化时电动机的转矩甚至会发生30%左右的变化，如图2-15所示。    为了解决上述问题，通常采用在电动机定子绕组中设置温度检测器件，并根据检测结果对r2值进行估算后进行补偿的方式。而在希望得到更高的转矩控制性能时，则通常采用根据转矩电流的指令值和检测值之间的误差对r2进行修正的自适应控制的方法。图2-16a给出了自适应控制系统的框图，而图2-16b则给出了电动机连续过程中对r2设定值的补偿过程。从图2-16b可以看出，由于r2的设定值随着温度的增加而得到补偿，保证了输出转矩的稳定。
    图2-15    转子等效电阻存在设定误差时的转矩特性
    图2-16    等效电阻r2的自适应控制补偿    (a)-自适应控制系统框图；(b)-等效电阻r2    设定值的补偿过程及电动机转矩特性