矢量控制,制技術(shù)，用途，優(yōu)點(diǎn)
矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù) 矢量控制實(shí)現(xiàn)的基本原理是通過(guò)測(cè)量和控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流矢量,根據(jù)磁場(chǎng)定向原理分別對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制,從而達(dá)到控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的.具體是將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流分量 (勵(lì)磁電流) 和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量 (轉(zhuǎn)矩電流) 分別加以控制,并同時(shí)控制兩分量間的幅值和相位,即控制定子電流矢量,所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。矢量控制方式又有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式、無(wú)速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。
基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式同樣是在進(jìn)行U / f =恒定控制的基礎(chǔ)上,通過(guò)檢測(cè)異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際速度n,并得到對(duì)應(yīng)的控制頻率f,然后根據(jù)希望得到的轉(zhuǎn)矩,分別控制定子電流矢量及兩個(gè)分量間的相位,對(duì)通用變頻器的輸出頻率f進(jìn)行控制的�；谵D(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式的最大特點(diǎn)是,可以消除動(dòng)態(tài)過(guò)程中轉(zhuǎn)矩電流的波動(dòng),從而提高了通用變頻器的動(dòng)態(tài)性能.早期的矢量控制通用變頻器基本上都是采用的基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式。
無(wú)速度傳感器的矢量控制方式是基于磁場(chǎng)定向控制理論發(fā)展而來(lái)的.實(shí)現(xiàn)精確的磁場(chǎng)定向矢量控制需要在異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)安裝磁通檢測(cè)裝置,要在異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)安裝磁通檢測(cè)裝置是很困難的,但人們發(fā)現(xiàn),即使不在異步電動(dòng)機(jī)中直接安裝磁通檢測(cè)裝置,也可以在通用變頻器內(nèi)部得到與磁通相應(yīng)的量,并由此得到了所謂的無(wú)速度傳感器的矢量控制方式.它的基本控制思想是根據(jù)輸入的電動(dòng)機(jī)的銘牌參數(shù),按照轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式分別對(duì)作為基本控制量的勵(lì)磁電流(或者磁通)和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行檢測(cè),并通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓的頻率使勵(lì)磁電流(或者磁通)和轉(zhuǎn)矩電流的指令值和檢測(cè)值達(dá)到一致,并輸出轉(zhuǎn)矩,從而實(shí)現(xiàn)矢量控制。
采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調(diào)速范圍上與直流電動(dòng)機(jī)相匹配,而且可以控制異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩.由于矢量控制方式所依據(jù)的是準(zhǔn)確的被控異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù),有的通用變頻器在使用時(shí)需要準(zhǔn)確地輸入異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù),有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器,并需使用廠商指定的變頻器專用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制,否則難以達(dá)到理想的控制效果.目前新型矢量控制通用變頻器中已經(jīng)具備異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)辨識(shí)、自適應(yīng)功能,帶有這種功能的通用變頻器在驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)之前可以自動(dòng)地對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí),并根據(jù)辨識(shí)結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù),從而對(duì)普通的異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效的矢量控制.除了上述的無(wú)傳感器矢量控制和轉(zhuǎn)矩矢量控制等,可提高異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩控制性能的技術(shù)外,目前的新技術(shù)還包括異步電動(dòng)機(jī)控制常數(shù)的調(diào)節(jié)及與機(jī)械系統(tǒng)匹配的適應(yīng)性控制等,以提高異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用性能的技術(shù)。
