信捷變頻器控制方式

低壓通用變頻輸出電壓為380——650V，輸出功率為0.75——400kW，工作頻率為0——400Hz，它的主電路都選用交—直—交電路。其控制方法閱歷了以下四代。

　　1U/f=C的正弦脈寬調制(SPWM)控制方法

　　其特點是控制電路結構簡略、成本較低，機械特性硬度也較好，能夠滿意一般傳動的滑潤調速要求，已在工業的各個領域得到廣泛運用?？墒?，這種控制方法在低頻時，由于輸出電壓較低，轉矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出最大轉矩減小。

　　另外，其機械特性終究沒有直流電動機硬，動態轉矩能力和靜態調速功用都還不盡如人意，且系統功用不高、控制曲線會隨負載的改變而改變，轉矩照應慢、電機轉矩利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死區效應的存在而功用下降，安穩性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調速。

信捷變頻器控制方式

　　電壓空間矢量(SVPWM)控制方法

　　它是以三相波形全體生成作用為條件，以迫臨電機氣隙的志向圓形旋轉磁場軌道為意圖，一次生成三相調制波形，以內切多邊形迫臨圓的方法進行控制的。

　　經實踐運用后又有所改進，即引入頻率補償，能消除速度控制的差錯；通過反應預算磁鏈幅值，消除低速時定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環，以前進動態的精度和安穩度。但控制電路環節較多，且沒有引入轉矩的調度，所以系統功用沒有得到底子改進。

　　矢量控制(VC)方法

　　矢量控制變頻調速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相——二相轉換，等效成兩相停止坐標系下的交流電流Ia1Ib1，再通過按轉子磁場定向旋轉轉換，等效成同步旋轉坐標系下的直流電流Im1、It1(Im1相當于直流電動機的勵磁電流；It1相當于與轉矩成正比的電樞電流)，然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，通過相應的坐標反轉換，完結對異步電動機的控制。

　　其實質是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度，磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉子磁鏈，然后分解定子電流而取得轉矩和磁場兩個分量，經坐標轉換，完結正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實踐運用中，由于轉子磁鏈難以精確觀測，系統特性受電動機參數的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉轉換較凌亂，使得實踐的控制作用難以達到志向剖析的成果。

　　直接轉矩控制(DTC)方法

　　1985年，德國魯爾大學的DePenbrock教授初度提出了直接轉矩控制變頻技術。該技術在很大程度上處理了上述矢量控制的缺乏，并以新穎的控制思維、簡潔明了的系統結構、優秀的動靜態功用得到了迅速發展。

　　現在，該技術已成功地運用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。直接轉矩控制直接在定子坐標系下剖析交流電動機的數學模型，控制電動機的磁鏈和轉矩。它不需求將交流電動機等效為直流電動機，因此省去了矢量旋轉轉換中的許多凌亂核算；它不需求模仿直流電動機的控制，也不需求為解耦而簡化交流電動機的數學模型。

　　矩陣式交—交控制方法

　　VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其一同缺點是輸入功率因數低，諧波電流大，直流電路需求大的儲能電容，再生能量又不能反應回電網，即不能進行四象限運轉。

　　為此，矩陣式交—交變頻應運而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環節，從而省去了體積大、價格貴的電解電容。它能完結功率因數為l，輸入電流為正弦且能四象限運轉，系統的功率密度大。該技術現在雖尚未老練，但仍吸引著眾多的學者深入研究。其實質不是直接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉矩直接作為被控制量來完結的。

　　--具體方法是：

　　控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，完結無速度傳感器方法；

　　自動識別(ID)依托精確的電機數學模型，對電機參數自動識別；

　　算出實踐值對應定子阻抗、互感、磁飽滿要素、慣量等算出實踐的轉矩、定子磁鏈、轉子速度進行實時控制；

　　完結Band—Band控制按磁鏈和轉矩的Band—Band控制產生PWM信號，對逆變器開關狀況進行控制。

　　矩陣式交—交變頻具有快速的轉矩照應(<2ms)，很高的速度精度(±2％，無PG反應)，高轉矩精度(<＋3％)；一同還具有較高的起動轉矩及高轉矩精度，尤其在低速時(包括0速度時)，可輸出150％——200％轉矩。

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