无速度传感器的矢量控制变频器

    无速度传感器的矢量控制变频器的控制模式是在有速度传感器矢量控制模式的基础上，去掉速度检测环节，通过计算来估测电机速度的反馈值。无速度传感器的矢量控制变频器的原理图如图2-43所示。此种控制方式的特点是：在额定频率的10%范围内，采用带电流闭环控制的转速开环控制。当工作频率高于10%额定频率时，软件开关S1、S2置于图中所示的位置，进入矢量控制状态。转速的实在值可以利用由微机支持的对异步电机进行模拟的仿真模型来计算。对于低速范围，频率在0～10%额定频率的范围内，开关S1、S2切换到与图示相反的位置。这种情况下，斜坡发生器被切换到直接控制频率的通道。电流的闭环控制或者说电流的施加将同时完成。

    两种电流的设定值（IStat和IAccel）可根据需要设定：稳定值必须设定得适合于有效负载转矩；附加设定值只在加、减速过程中有效，可以设定得与加速或制动转矩相适应。

    西门子6SE70系列变频器组成这种控制模式的主要特点如下。

    ①调速范围可达1：10。

    ②转速控制精度，在n>10%额定转速时，为20%fs；在n<5%额定转速时，为fs (fs为额定转差频率)。

    ③转矩控制精度，在恒磁通工作区间，n>5%额定转速时，小于2.5%；在弱磁工作区间，小于5%。

    ④在全速度设定范围内转速上升时间，在n>10%额定速度时，约为5ms，转矩波动小于2%额定转矩。

    无速度传感器的矢量控制变频器一般用于单机传动，且调速范围及低速转矩要求不高的场合，如风机、泵类和移动装置。虽然控制精度、系统的动态性能和带速度闭环的矢量控制相比有所下降，但变频器系统简单，操作方便，价格便宜。

    图2-43    无速度传感器的矢量控制变频器的原理图