1、非智能控制模式
目前,電機型式試驗臺變頻調(diào)速系統(tǒng)所采用的控制方法主要有 V/F協(xié)調(diào)控制、差頻控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。
(1) V/F正弦脈沖寬度調(diào)制(SPWM)的控制模式
V/f控制是根據(jù)在改變供電頻率的前提下,在保持電機磁通恒定的前提下,設(shè)計實現(xiàn)了一種理想的扭矩-轉(zhuǎn)速特性。V/f型變頻調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,但由于采用開環(huán)方式,無法實現(xiàn)高精度的調(diào)速,并且由于其低頻時需要進(jìn)行扭矩補償,從而降低了系統(tǒng)的低頻轉(zhuǎn)矩。
(2)調(diào)速調(diào)速
轉(zhuǎn)差頻率控制是基于 V/F控制,根據(jù)已知的電機實際速度所對應(yīng)的供電頻率,并根據(jù)所需的扭矩調(diào)整其輸出頻率,即可實現(xiàn)電機的直接控制。
相應(yīng)的輸出扭矩。由于該方法采用了轉(zhuǎn)速傳感器,并加入了電流反饋,實現(xiàn)了變頻調(diào)速、調(diào)速、調(diào)速、調(diào)速、調(diào)速、調(diào)速等方面的閉環(huán)控制。
(3) SVPWM (SVPWM)電壓空間向量控制模式
該方法以三相波形的整體產(chǎn)生效應(yīng)為先決條件,通過一次產(chǎn)生三相調(diào)頻波形,通過內(nèi)切多邊形近似圓來實現(xiàn)對電動機氣隙理想的環(huán)形轉(zhuǎn)動磁場軌跡。在實際應(yīng)用中,經(jīng)過進(jìn)一步的改進(jìn),采用了頻率補償技術(shù),可以減除轉(zhuǎn)速控制中的誤差,采用反饋法估計電機的磁鏈振幅,減除了電機在低速狀態(tài)下的定子電阻對電機的影響,并對輸出電壓和電流進(jìn)行了閉環(huán),從而改良了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。但是由于控制線路上的環(huán)節(jié)比較多,而且沒有對扭矩進(jìn)行調(diào)整,因此并沒有從根本上提高系統(tǒng)的性能。
(4) VC (Version Control)模式
電機型式試驗臺矢量控制就是利用矢量坐標(biāo)控制電動機的定子電流和相位,從而實現(xiàn)對電機在 d、 q、0坐標(biāo)軸系內(nèi)的勵磁電流和扭矩電流進(jìn)行控制,從而實現(xiàn)電動機的轉(zhuǎn)矩控制。通過對各個向量的作用次序、時間和作用時間進(jìn)行控制,可以實現(xiàn)多種 PWM波形,從而實現(xiàn)多種控制目標(biāo)。例如,為了減小切換損失,可以形成 PWM波,其中 PWM波具有至小切換次數(shù)。當(dāng)前變頻調(diào)速系統(tǒng)中采用的矢量控制方法有兩種,一種是基于轉(zhuǎn)速的矢量控制,另一種是采用無轉(zhuǎn)速傳感器的矢量控制。
在轉(zhuǎn)差頻率下,向量控制方法和差分頻率控制方法具有相同的恒定性能,但在轉(zhuǎn)差頻率下,必須通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)電機的定子電流相位,從而達(dá)到一定的要求,從而消-除了轉(zhuǎn)矩電流的變化。結(jié)果表明,采用差動頻率的矢量控制方法在輸出性能上優(yōu)于差動法。但由于該方法為閉環(huán)控制,必須在電機上加裝轉(zhuǎn)速傳感器,因而其適用范圍有限。
該方法利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法,分別實現(xiàn)勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流的控制,并對電機定子繞組的電壓和電流進(jìn)行辨識,從而實現(xiàn)對電機的勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流的控制。該方法具有速度快、起動力矩大、運行穩(wěn)定、使用方便等優(yōu)點,但其運算量較大,通常需要專用處理器進(jìn)行運算,因而實時性不佳,且控制精度受其影響。
電機型式試驗臺度傳感器矢量控制是通過坐標(biāo)變換處理分別對勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制,然后通過控制電動機定子繞組上的電壓、電流辨識轉(zhuǎn)速以達(dá)到控制勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流的目的。這種控制方式調(diào)速范圍寬,啟動轉(zhuǎn)矩大,工作可靠,操作方便,但計算比較復(fù)雜,一般需要專門的處理器來進(jìn)行計算,因此,實時性不是太理想,控制精度受到計算精度的影響。