常见变频器的控制方式与应用

 

关于变频器的控制方式和应用还有好多朋友不是很清楚

,特简单归纳如下:

变频器控制方式
变频器对电动机进行控制是根据电动机的特性参数及电动机运转要求，进行对电动机提供电
压、电流、频率进行控制达到负载的要求。因此就是变频器的主电路一样，逆变器件也相同，
单片机位数也一样，只是控制方式不一样，其控制效果是不一样的。所以控制方式是很重要
的。它代表变频器的水平。目前变频器对电动机的控制方式大体可分为

U/f 恒定控制，转差频

率控制，矢量控制，直接转矩控制，非线性控制。

U/f 恒定控制
U/f 控制是在改变电动机电源频率的同时改变电动机电源的电压，使电动机磁通保持一定，
在较宽的调速范围内，电动机的效率，功率因数不下降。因为是控制电压

(Voltage)与频率

(Frequency)之比，称为 U/f 控制。恒定 U/f 控制存在的主要问题是低速性能较差，转速极低时，
电磁转矩无法克服较大的静摩擦力，不能恰当的调整电动机的转矩补偿和适应负载转矩的变
化

; 其次是无法准确的控制电动机的实际转速。由于恒 U/f 变频器是转速开环控制，由异步电

动机的机械特性图可知，设定值为定子频率也就是理想空载转速，而电动机的实际转速由转
差率所决定，所以

U/f 恒定控制方式存在的稳定误差不能控制，故无法准确控制电动机的实

际转速。

转差频率控制
转差频率是施加于电动机的交流电源频率与电动机速度的差频率。根据异步电动机稳定数学
模型可知，当频率一定时，异步电动机的电磁转矩正比于转差率，机械特性为直线。

转差频率控制就是通过控制转差频率来控制转矩和电流。转差频率控制需要检出电动机的转
速，构成速度闭环，速度调节器的输出为转差频率，然后以电动机速度与转差频率之和作为
变频器的给定频率。与

U/f 控制相比，其加减速特性和限制过电流的能力得到提高。另外，它

有速度调节器，利用速度反馈构成闭环控制，速度的静态误差小。然而要达到自动控制系统
稳态控制，还达不到良好的动态性能。

矢量控制
矢量控制，也称磁场定向控制。它是

70 年代初由西德 F.Blasschke 等人首先提出，以直流电机

和交流电机比较的方法阐述了这一原理。由此开创了交流电动机和等效直流电动机的先河。矢
量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子交流电流

Ia、Ib、Ic。通过三相-

二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流

Ia1、Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，

等效成同步旋转坐标系下的直流电流

Im1、It1(Im1 相当于直流电动机的励磁电流， It1 相当于

直流电动机的电枢电流

)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经

过相应的坐标反变换实现对异步电动机的控制。矢量控制方法的出现，使异步电动机变频调