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什么是矢量控制变频器？其原理是什么？
发布时间：
2023-01-03 13:03
来源：
矢量控制变频器技术基于DQ轴理论，其基本思想是将电机电流分为D轴电流和Q轴电流，其中D轴电流为励磁电流，Q轴电流为转矩电流。这样就可以分别控制交流电机的励磁电流和转矩电流，使交流电机具有与DC电机相似的控制特性。它是为交流电机设计的理想控制理论，大大改善了交流电机的控制特性。然而，目前这种控制理论不仅应用于交流异步电动机，而且广泛应用于DC变频电动机。
在电气领域，主要用于交流电源的分析，如电机分析等。而它在变频器中的应用是基于电机分析的理论，称为矢量控制变频器。实现方法不单一，但数学模型基本相同。矢量逆变器控制的基本原理是通过对异步电动机定子电流矢量的测量和控制，根据磁场定向原理控制异步电动机的励磁电流和转矩电流，从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体来说，就是将异步电机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量和产生转矩的电流分量，分别控制两个分量之间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以这种控制方式称为矢量控制方式。由于矢量控制可以使逆变器根据频率和负载实时改变输出频率和电压，所以其动态性能比较完善。扭矩可以准确控制，系统响应速度快、调速范围广、良好的加减速性能等。在对转矩控制要求较高的场合，以其优越的控制性能受到用户的赞赏。
现在很多新型通用变频器也有矢量控制功能，但是在设置参数时只需要输入完整的电机参数。因为矢量控制是以电机的参数为基础的，所以完整的电机参数就显得尤为重要，这样逆变器才能有效的识别电机，很好的控制电机。矢量控制变频器矢量控制的矢量控制方式是通过矢量坐标电路控制电机定子电流的大小和相位，从而分别控制电机在D、Q、0坐标系下的励磁电流和转矩电流，进而达到控制电机转矩的目的。通过控制每个矢量的动作顺序和时间以及零矢量的动作时间，可以形成各种PWM波，达到各种控制目的。
目前应用于矢量控制变频器的矢量控制方法有两种：基于转差频率控制的矢量控制和无速度传感器的矢量控制。基于转差频率的矢量控制方法的稳态特性与转差频率控制方法相同，但基于转差频率的矢量控制方法要通过坐标变换来控制电机定子电流的相位，使其满足一定的条件来消除转矩-电流过渡过程中的波动。因此，基于转差频率的矢量控制方法与转差频率控制方法相比，可以大大改善输出特性。但这种控制方式属于闭环控制方式，需要在电机上安装速度传感器，所以应用范围有限。
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