变频器三种控制方式

变频器中常用的控制方式在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。

以下三种控制方式是最常用的。

1、V/f控制

V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且，在低频时，必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。

2、转差频率控制

　　转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/f控制的基础上，按照知道异

步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率，就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式，在控制系统中需要安装速度传感器，有时还加有电流反馈，对频率和电流进行控制，因此，这是一种闭环控制方式，可以使变频器具有良好的稳定性，并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。

3、矢量控制

　　矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位，以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制，进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间，又可以形成各种PWM波，达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。

变频器常用的几种控制方式  变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素，除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外，对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。本文从工业实际出发，综述了近年来各种变频器控制方式的特点，并展望了今后的发展方向

变频器简介    

1.1变频器的基本结构  

变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。    

1.2变频器的分类    

变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。   

变频器中常用的控制方式    

2.1非智能控制方式    

在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接

常见的控制方式，就是这种几种：

1、V/F控制方式，这是变频器最早的、最成熟的控制方式；

2、矢量控制方式：和V/F相比，低频扭矩比较大，克服了V/F低频时扭矩不足的缺点。同时，V/F属于开环控制方式，而矢量控制方式可以进行闭环控制。

3、DTC控制，这种是进口变频器的专利，它可以直接控制变频器的输出扭矩。

正弦脉宽调制（spwm）变压变频器

⑴基本概念

1964年德国人率先提出脉宽调制变频思想，把通讯系统中的调制技术应用于交流变频器。调制方法很多，目前用得最多的是正弦脉宽调制。还有空间电压矢量pwm、******pwm、预测pwm、随机pwm、规则采样数字化pwm等等。

spwm交–直–交变压变频器的原理框图如下:

ur–整流器固定电压不可控整流器，常采用六个二级管桥式整流器结构将交流变为直流，电压幅值不变。为逆变器的供电.

ui –逆变器由六个功率开关器件组成，常采用大功率晶体管。其控制极（大功率晶体管gtr 为基极）输入由基准正弦波（由速度指令转化过来的）和三角波叠加出来的spwm调制波（等幅、不等宽的矩形脉冲波），使这些大功率晶体管按一定规律导通、截止，输出一系列功率级等效于正弦交流电的可变频变压的等幅、不等宽的矩形脉冲电压波，即功率级spwm电压，使电机转动。

功率开关器件还可采用：可关断晶闸管gto、功率场效应晶体管mosfet、绝缘门极晶体管igbt等。

⑵正弦脉宽调制原理（以单相为例）

正弦脉宽调制（spwm ）波形: 与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲波。