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矢量控制变频器控制的优点及应用
发布时间：
2023-02-15 11:35
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采用矢量控制变频器不仅能在速度范围内匹配DC电机，还能控制异步电机产生的转矩。由于矢量控制模式是基于被控异步电机的准确参数，所以有些通用变频器在使用时需要准确输入异步电机的参数，有些通用变频器需要使用速度传感器和编码器。由于电机参数可能发生变化，这将影响变频器对电机的控制性能。矢量控制变频器根据辨识结果，可以调整控制算法中的相关参数，从而对普通异步电机进行有效的矢量控制。
异步电机矢量控制变频器的开发，使异步电机的调速达到了与DC电机相当的高精度和快速响应性能。异步电机的机械结构比DC电机简单牢固，转子没有碳刷滑环等电接触点，应用前景十分广阔。其优点和适用范围总结如下：
矢量控制变频器的优点：1、动态速度响应，DC电机受整流限制，不允许di/dt过高。异步电机只受逆变器容量的限制，强制电流的倍数可以很高，所以速度响应快，一般达到毫秒级，在快速性上已经超过了DC电机。2、低频扭矩增加。一般通用变频器在低频时转矩往往低于额定转矩，5Hz以下无法满负荷工作。而矢量squid控制变频器可以保持磁链恒定，转矩与之成线性关系，所以即使在很低频率下，电机的转矩也可以高于额定转矩。3、控制的灵活性。根据负载对象的不同，DC电机往往选择他励、串励、复合励等多种形式，每种形式都有不同的控制特性和机械特性。4、采用矢量控制，电机在低速，如1Hz时的输出转矩可以达到电机在50Hz时的输出转矩。5、对于常规的V/F控制，电机的压降随着电机转速的降低而相对增加，导致励磁不足，使电机无法获得足够的旋转力。为了弥补这一不足，逆变器需要提高电压来补偿电机转速下降引起的电压降。逆变器的这个功能叫做“转矩提升”，转矩提升的作用就是提高逆变器的输出电压。然而，即使输出电压增加很多，电动机转矩也不能相应地增加到其电流，因为电机电流包含了电机和其他部件产生的转矩分量。
矢量控制变频器的应用范围：1、要求高速响应的工作机械，如工业机器人驱动系统，在速度响应上至少需要100rad/s，矢量控制驱动系统所能达到的速度响应可以达到1000rad/s，保证了机器人驱动系统快速准确的工作。2、适应恶劣的工作环境：如造纸机、印染机等要求在高湿、高温、腐蚀性气体环境下工作，异步电机比DC电机更适合。3、高精度电传动：如钢板卷取机属于恒张力控制，对电传动的动静态精度要求很高，高速、低速、停车都可以强制制动。
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