变频器的非智能控制方式

    当对异步电动机调速时，需要根据电动机的特性对供电电压（电流）和频率进行适当控制，采用不同的控制方法所得到的调速性能、特征和作用是不同的。

    变频器所采用的控制方式按系统结构分为两类，即开环控制和闭环控制。也可按非智能控制和智能控制方式区分。目前各种控制方式的变频器已产品化，可根据调速日的、用途和调速系统所需的性能指标选择合适的控制方式，以构成性价比高的交流调速系统。

    在交流变频器中使用的非智能控制方式有U/f控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。

   1) U/f控制(SPWM)

    通用变频器基本上都采用这种控制方式，其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，已在产业的各个领域得到广泛应用。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，其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，电机转矩利用率不高，低速时会因为定子电阻和逆变器死区效应的存在而导致性能下降、稳定性变差等。

   2)转差频率控制

    转差频率控制方式是对U/f控制的一种改进，这种控制需要由安装在电动机上的速度传感器检测出电动机的转速，构成速度闭环。速度调节器的输出为转差频率，而变频器的输出频率则由电动机的实际转速与所需转差频率之和决定。由于通过控制转差频率来控制转矩的电流，与U/f控制相比，其加减速特性和限制过电流的能力得到了提高。

   3)矢量控制(VC)

    矢量控制是一种高性能异步电动机控制方式，它根据交流电动机的动态数学模型，利用坐标变换的手段，将交流电动机的定子电流分解成励磁分量电流和转矩分量电流，并分别加以控制，即模仿自然解耦的直流电动机的控制方式，对电动机的磁场和转矩分别加以控制，从而获得类似于直流调速系统的动态性能。

   4)直接转矩控制( DTC)

   1985年，德国鲁尔大学的De Penbrock教授首次提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并因其新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能而得到了迅速发展。目前，该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。直接转矩控制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。

    艾特贸易网提示：

    高性能变频器大多采用矢量控制方式，驱动对象是变频器生产厂家指定的专用电动机。与普通变频器相比，它主要用于对电动机控制要求较高的系统。