变频器的控制方式与性能

    异步电机调速传动时，变频器可以根据电机的特性对供电电压、电流、频率进行适当的控制，不同的控制方式所得到的调速性能、特性以及用途是不同的。

    控制方式大体可分为两种：开环控制和闭环控制。后者进行电机速度反馈：开环控制有U/f控制方式，闭环控制有转差频率控制、矢量控制和直接转矩控制等方式。

    从发展历史看，各种控制方式是按U/f控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制的顺序发展起来的。因此，在电机控制性能方面，越是后来的控制方式性能越优良，特别是矢量控制，具有与直流电机电枢电流控制相媲美的传动性能。

    为实现通用变频器一一交流异步电机系统的转速闭环控制，速度传感器是必不可少的。然而，采用高分辨率的速度传感器，不仅会增加系统成本，而且会提高系统的故障率，甚至在某些特殊场合还不允许电机外接速度传感器。因此，研究无速度传感器的通用变频器具有实际意义。

    德国鲁尔大学Depenbrock教授在1985年提出直接转矩控制技术，用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算与控制交流电机的转矩，采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节产生PWM信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。它很大程度上解决了矢量控制中计算控制复杂，特性易受电机参数影响的一些重大问题。直接转矩控制系统的转矩响应迅速，限制在一拍之内，且无超调，是一种具有高静动态性能的交流调速方法。