变频器控制方法 -解决方案-乐动体育热门赛事

20世纪八十年代，工业领域的通用变频器仅限“V/F控制”，但从九十年代开始，以提高“V/F控制”的低速转矩为目的，导入了“无（速度）传感器控制”的方式。随着包括此后的半导体在内的硬件技术和控制理论技术的进步，控制性能得以飞速提高。 “带PLG矢量控制”可应对需要更高精度的速度控制领域，从20世纪九十年代开始应用于感应电机。如下表所示，说明以相关速度控制为核心的变频器的代表性控制方式。大体上说，下表从左到右，其性能、精度是越来越高的控制方式。通用性、经济性则与此方向相反。有关无传感器矢量控制，不同的厂家有不同的控制方式和名称，这里举例说明是三菱电机的变频器控制方式。控制方式V/F控制无传感器矢量控制带PLG矢量控制磁通矢量控制实时无传感器矢量控制速度控制范围1：10(6～60Hz：动力运行)1：120(0.5～60Hz：动力运行) 1：200(0.3～60Hz：动力运行) 1：1500(1～1500r/min：动力运行和再生) 响应6～60 (rad/s)20～30 (rad/s)120 (rad/s)300 (rad/s)速度控制○○○○转矩控制××○○位置控制×××○概要是采用变频器通用控制方式：控制电压、频率的比率恒定。是为改善V/F控制时的低速转矩降低，通过计算电机电流矢量，补偿输出电压的控制。通过无PLG的标准电机，根据电机参数和电压、电流特性计算、推断电机速度来控制。是将电机电流分解为励磁电流分量和转矩成分电流分量，独立控制各电流的方式。可高精度、高响应地进行转矩和位置控制。通用性应用在标准电机上，从调整要素少这一点来看，通用性较好。需有电机参数，但调整要素较少，结构比较简单。需有电机参数且需调整控制增益。需有带PLG电机参数且需调整控制增益。（1）V/F控制 最基本的变频器控制方式就是改变频率来控制电机。仅靠改变频率会因电流增大而使电机发热、烧坏，因此保持V（输出电压）和F（频率）的比率恒定的方式就是V/F控制。该V/F控制在工业领域的应用示例很多，今后也将会应用于更广泛的领域。＜特征＞(1)控制方式简单，从调整要素较少且不必选择电机这一点来看，优于通用性。
(2)适用低速电压调整（升压调整），通常用于1:10左右的速度控制。＜补充＞ 该控制方式，在低速时由于连线及电机绕组的电压降引起的有效电压衰减，使电机转矩不足。这种现象低速时非常明显。这里通过补偿（转矩提升）电压降低的部分来补偿低速时的转矩不足。（2）矢量控制 是对感应电机的励磁电流和转矩电流各自独立地控制，从而控制电机瞬时转矩的方式。为计算实际的电机速度，需采用带PLG电机。　※励磁电流：是产生磁通必需的电流，转矩电流分量：对应电机产生转矩的电流。
＜特征＞(1)可进行感应电机的瞬时转矩控制，实现高响应、高性能的控制。(2)以高精度计算时，须求出正确的电机电气参数，不像V/F控制那样，没有对应电机的通用性。另外，还需安装高精度的速度检测器（PLG）。
＜补充＞ 利用PLG（编码器）检测实际电机速度，通过计算电机的“转差频率”来推断负载的大小。根据该负载的大小，按照磁通电流分量和产生转矩电流分量分解变频器输出电流，然后分别加以计算、控制，以获得高响应性和稳定的低速转矩。 除可进行速度控制和转矩控制外，还可进行位置控制。（3） 节能运行
变频器的使用领域除了前面所述的电机控制领域（速度等）外，对节能领域也很重要。节能领域一般无需太大的低速转矩，因此与产生转矩相比更看重电机效率。
(1)节能变频器控制方式
在“变转矩负载（风扇、泵等）”、“低转矩负载（输送机等）”时，降低转速可实现节能。尤其在“变转矩负载”时，所需电能大幅减少，节能效果更为显著。针对这些用途，我们研发出了专用节能控制模式的变频器。下面以三菱电机产品为例进行说明。
节能控制的方式说明最佳励磁控制将变频器输出电流分为励磁分量电流和转矩分量电流进行控制，以使电机自身损失最小。降低转矩V/F模式为驱动变转矩负载时的控制模式。与恒定转矩模式相比，可将节能效果提高3～5%。 (2)IPM电机 坚固、价廉的通用感应电机，被广泛地应用于工业领域，但如从节能角度来考虑感应电机，则会发现由于励磁电流和转子侧二次铜损导致了能量的损失。由于IPM（内置永磁体）电机改正了这个缺点，因此与感应电机相比更加高效。 通过IPM电机和专用变频器的组合，在风扇、泵以及鼓风机等变转矩负载时，实现了超过变频器驱动高效感应电机的节能效果。＜节能特征＞·采用永久磁铁产生磁通，无需励磁电流。·转矩分量电流未流经转子，无二次铜损。·电机发热小，可实现小型化。·内置永磁体型，利用了磁阻转矩※，可进一步提高效率。※磁阻转矩：旋转角度位置上磁阻不同而产生的转矩。IPM电机（内置永磁体型）感应电机（鼠笼式）