变频器控制原理-接线端子PCB接线端子线路板接.PDF

变频器控制原理 变频控制方式 1:VVVF 是 VariableVoltageandVariable Frequency 的缩写，意为改变电压和改变 频率，也就是人们所说的变压变频。 2:CVCF 是 ConstantVoltageandConstantFrequency 的缩写，意为恒电压、恒频 率，也就是人们所说的恒压恒频。 VVC 的控制原理 在VVC 中，控制电路用一个数学模型来计算电机负载变化时最佳的电机励磁，并对负 载加以补偿。 此外集成于ASIC 电路上的同步60°PWM方法决定了逆变器半导体器件（IGBTS）的 最佳开关时间。 决定开关时间要遵循以下原则： 数值上最大的一相在1/6个周期（60°）内保持它的正电位或负电位不变。 其它两相按比例变化，使输出线电压保持正弦并达到所需的幅值（如下图） 与正弦控制PWM不同，VVC是依据所需输出电压的数字量来工作的。这能保证变频 器的输出达到电压的额定值，电机电流为正弦波，电机的运行与电机直接接市电时一样。 由于在变频器计算最佳的输出电压时考虑了电机的常 （定子电阻和电感），所以可得 到最佳的电机励磁。 因为变频器连续的检测负载电流，变频器就能调节输出电压与负载相匹配，所以电机电 压可适应电机的类型，跟随负载的变化。 VVC+的控制原理是将矢量调制的原理应用于固定电压源PWM逆变器。这一控制建立 在一个改善了的电机模型上，该电机模型较好的对负载和转差进行了补偿。 因为有功和无功电流成分对于控制系统来说都是很重要的，控制电压矢量的角度可显著 的改善0-12HZ范围内的动态性能，而在标准的PWMU/F驱动中0-10HZ范围一般都存在 着问题。 利用SFAVM或60°AVM原理来计算逆变器的开关模式，可使气隙转矩的脉动很小（与 使用同步PWM的变频器相比）。 用户可以选择自己最喜爱的工作原理，或者由逆变器依据散热器的温度来自动选择控制 原理。如果温度低于75°C采用SFAVM原理来控制，当温度高于75℃时就应用60°AVM 原理。 以下给出这两个原理的概要 选择 逆变器最大的开关频率 特点 SFAVM 最大8kHz 1. 与同步60°PWM(VVC)相比，转矩纹波小 2. 无“换挡” 3. 逆变器的开关损耗大 60°AVM 最大14kHz 1. 逆变器的开关损耗减少（与SFAVM相比减少1/3） 2. 与同步60°PWM(VVC)相比转矩纹波小 3. 与SFAVM相比转矩纹波相对大些 如上图所示，电机模型为负载补偿器和电压矢量发生器分别计算额定的空载值ISX0， Isy0和I0，θ0。知道实际的空载值就有可能更准确地估计电机轴的负载转矩。 与V/f控制相比，电压矢量控制在低速时很有利，传动的动特性可得到明显的改善。此 外因为控制系统能更好地估计负载转矩，给出电压和电流的矢量值，与标量（仅有大小的值） 控制的情况相比，电压矢量控制还能得到很好的静态特征。 各组成部分原理 自六十年代后期以来，由于微处理器和半导体技术的发展及其价格的降低，使变频器发 生了很大的变化。但是，变频器的基本原理并没有变。 变频器可以分为四个主要部分： 1、整流器。它与单相或三相交流电源相连接，产生脉动的直流电压。整流器有两种基 本类型可控和不可控的。 2、中间电路。它有以下三种类型： a) 将整流电压变换成直流电流。 b) 使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用。 c) 将整流后固定的直流电压变换成可变的直流电压。 3、逆变器。它产生电动机电压的频率。另外，一些逆变器还可以将固定的直流电压变 换成可变的交流电压。 4、控制电路。它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时它也接收来自这部分 的信号。具体被控制的部分取决于各个变频器的设计。如下图： 上图示出变频器不同的设计及控制原理。图中：