变频器常用的控制方式

    一、变频器简介
    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。
    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。

    二、变频器中常用的控制方式
    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、直接转
矩控制等。
    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。
    基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致，但是基于转差
频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制，使之满足一定的条