变频器矢量控制的基本技术方法

    图2-16所示3种绕组所形成的旋转磁场中，旋转的直流绕组磁场无论是在绕组的结构上，还是在控制的方式上都和直流电动机最相似。可以设想有两个相互垂直的直流绕组同处一个旋转体上，通入的是直流电流iM*和iT*，其中iM*为励磁电流分量，iT*为转矩电流分量。它们都是由变频器的给定信号分解而来的（*表示变频器的控制信号）。经过直/交变换，将iM*和iT*变换成两相交流信号iα*和iβ*，再经二相/三相变换，得到三相交流控制信号iA*、iB*、iC*去控制三相逆变器，如图2-19所示。

    图2-16    异步电动机的几种等效模型

    (a)三相电流绕组；(b)两相交流绕组；(c)旋转的直流绕组

    因此控制iM*和iT*中的任意一个，就可以控制iA*、iB*、iC*，也就控制了变频器的交流输出。通过以上变换，成功地将交流电动机的调速转化成控制两个电流量iM*和iT*，从而更接近直流电动机的调速。

    图2-19所示为反馈信号，一般有电流反馈信号和速度反馈信号两种，电流反馈用于反映负载的状态，使电流能随负载而变化。速度反馈反映出拖动系统的实际转速和给定值之间的差异，从而以最快的速度进行校正，提高了系统的动态性能。一般的矢量控制系统均需速度传感器，然而速度传感器会使整个传动系统不可靠，安装也很麻烦，因此现代的变频器又通常使用无速度传感器矢量控制技术，它的速度反馈信号不是来自于速度传感器，而是通过CPU对电动机的一些参数进行计算得到的一个转速的实在值。对于很多新系列的变频器都设置了“无反馈矢量控制”这一功能，这里“无反馈”，是指不需要用户在变频器的外部再加其他的反馈环节，而矢量控制时变频器内部还是存在反馈的。

    图2-19    矢量控制的示意图