变频器的控制方式

    根据不同的变频控制理论，变频器的控制方式主要有以下三种。    1．U/f=C（电压／频率=常数）的正弦脉宽调制方式    该方式的特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，并已得到广泛应用。    但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，采用该方式时，还具有以下缺点：交流电动机的机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电动机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。    2．矢量控制(VC)方式    矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流通过三相一两相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流，即相当于直流电动机的励磁电流以及相当于与转矩成正比的电枢电流，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。    矢量控制的实质（见图1-8）是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。
    图1-8    矢量控制示意图    3．直接转矩控制( DTC)方式    直接转矩控制（见图1-9）是直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。
    图1-9    德国Depenbrock提出的直接转矩控制方案