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变频器按照变频控制方式分类

来源:艾特贸易2017-07-25

简介由于电动机的运行特性,使其对交流电源的电压和频率有一定的要求,变频器作为控制电源,需满足对电动机特性的最优控制,从应用目的不同出发,采用多种变频控制方式,如:压

    由于电动机的运行特性,使其对交流电源的电压和频率有一定的要求,变频器作为控制电源,需满足对电动机特性的最优控制,从应用目的不同出发,采用多种变频控制方式,如:压/频(U/f)控制变频器、转差频率控制变频器、矢量控制变频器、直接转矩控制变频器等。

   (1)/频(U/f)控制方式

    /频控制方式又称为U/f控制方式,即通过控制逆变电路输出电源频率变化的同时也调节输出电压的大小(即U增大则f增大,U减小则f减小),从而调节电动机的转速,图1-26所示为典型压/频控制电路方框图。

典型压/频控制电路方框图

    1-26    典型压/频控制电路方框图

    采用压/频(U/f)控制方式的变频器多为通用型变频器,适用于调速范围要求不高的场合,如风机、水泵的调速驱动电路等。

   (2)转差频率控制方式

    转差频率控制方式又称为SF控制方式,该方式采用测速装置来检测电动机的旋转速度,然后与设定转速频率进行比较,根据转差频率去控制逆变电路,图1-27所示为转差频率控制方式工作原理示意图。

转差频率控制方式工作原理示意图

    1-27    转差频率控制方式工作原理示意图

    采用转差频率控制方式的变频器需要测速装置检出电动机转速,因此多为一台变频器控制一台电动机形式,通用性较差,适用于自动控制系统中。

   (3)矢量控制方式

    矢量控制方式是一种仿照直流电动机的控制特点,将异步电动机的定子电流在理论上分成两部分:产生磁场的电流分量(磁场电流)和与磁场相垂直,产生转矩的电流分量(转矩电流),并分别加以控制。

    该类方式的变频器具有低频转矩大、响应快、机械特性好、控制精度高等特点。

   (4)直接转矩控制方式

    直接转矩控制方式又称为DTC控制,是目前最先进的交流异步电动机控制方式,该方式不是间接的控制电流、磁链等量,而是把转矩直接作为被控制量来进行变频控制。

    目前,该类方式多用于一些大型的变频器设备中,如重载、起重、电力牵引、惯性较大的驱动系统以及电梯等设备中。

    除上述分类方式外,还可按调压方法不同分为PAM变频器和PWM变频器。

   PAMPulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)的缩写。PAM变频器是按照一定规律对脉冲列的脉冲幅度进行调制,控制其输出的量值和波形。实际上就是能量的大小用脉冲的幅度来表示,整流输出电路中增加开关管(门控管IGBT),通过对该IGBT的控制改变整流电路输出的直流电压幅度(140 V390 V),这样变频电路输出的脉冲电压不但宽度可变,而且幅度也可变。

   PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写。PWM变频器同样是按照一定规律对脉冲列的脉冲宽度进行调制,控制其输出量和波形的。实际上就是能量的大小用脉冲的宽度来表示,整流电路输出的直流供电电压基本不变,变频器功率模块的输出电压幅度恒定,控制脉冲的宽度受微处理器控制。

    另外,常用变频器按输入电流的相数还可分为:三进三出变频器和单进三出变频器。

    其中,三进三出是指变频器的输入侧和输出侧都是三相交流电,大多数变频器属于该类。单进三出是指变频器的输入侧为单相交流电,输出侧是三相交流电,一般家用电器设备中的变频器为该类方式。