变频器应用可分为两大类：用于传动调速和各种静止电源。应用变频器的目的见表1-1，应用范围见表1-2，表1-4列出变频器转动的特点。表14 变频器传动的特点 表14中1、5、6项为变频器传动调速一大优点，用其他调速办法是得不到的。2、3、4、8这四项用标准电动机就能实现。 变频器由于引入矢量控制实现了调速快速响应和高精度，可以与直流电动机调速相比。根据这些特点，可按…
变频器优势节电效果（表1-8）表1-8变频器控制的年节电量
图5-5所示为西门子MM440系列变频器变频一工频互切换恒压供水系统电路图，其切换方式是通过外部继电控制线路来完成的。 图5-5变频工频互切换的恒压供水系统电路图
变频器最典型应用的例子是，各种机械以节约能源为目的。我国是一个能源生产大国，也是个用能大国，还是个缺能大国，所以要建成一个节约型社会。目前我国在工业上表现出来的特征是能源消耗大，原材料消耗多，生产效率低，产品质量差，据有关机构研究，2000年按现行汇率计算的每百万美元国内生产总值能耗，我国为1274t标准煤，比世界平均水平高2.4倍，比美国、欧盟、日本、印度分别高2.5倍、4.9倍、8.7倍和0. 43倍。单位产品能耗，2000年电力、钢铁、有色、石化、建材…
变频器在省力化、自动化及提高生产率方面的应用与在节能领域同样重要。以前是采用各种调速电动机。调速电动机典型控制方式的原理、转矩特性、优缺点见表1-9。表1-9 各种调速电动机的控制方式及其优缺点 直流电动机在特性方面与交流电动机控制方式时相比，优点多。但维修性差，在恶劣环境中使用困难，所以最近在各领域交流调速的倾向非常显著，交流电动机控制方式中，定子电压控制、电磁转差离合器等方式，虽然广泛被采用，但…
1) PID控制 图5-5变频工频互切换的恒压供水系统电路图 变频器的输出频率(fx)是由实际压力(XF)与目标压力(XT)在变频器内部进行相减(XT- XF)，其合成信号(XT -XF)经过变频器内部的PID调节处理后得到频率给定信号，它决定了变频器的输出频率fx。 当用水量减少时，供水能力QG>用水流量Qu，则压力P上升，反馈信号XF上升，其合成信号下降，变频器输出频率…
如果三相交流电压是正弦波，相电压为： 可以看出，对于三相正弦交流电压，它的瞬时空间电压矢量为以ω角速度旋转的矢量，对应不同时刻，就处在不同的位置。 众所周知，电压的时间积分是磁通。对瞬时空间电压矢量进行积分得磁通矢量 可见磁通矢量比电压矢量落后2／π的旋转矢量，磁通矢量的轨迹为圆，圆周的半径为 …
如前所述，电压矢量的积分是磁通矢量，按选择空间电压矢量，使磁通的轨迹在圆周上，这就是磁通轨迹控制。它需要解决两个问题。 a)如何选择电压矢量； b)如何确定所选择的开关状态的持续时间。 逆变器每一次开关动作都将产生磁通的微小变化。假定逆变器的开关状态为ui(sU，sV，sW)，开关的持续时间为△t，则电动机经过△t时间，由电压矢量Ui (sU，sV，sW)所产生的磁链增量△ψ可以由下式计算： △ψ=Ui△t (7-32) 由此可见，磁通增量的方向为电压矢量的方…
直接转速控制(Direct Speed Control，DSC)，通过对变频器的输出电压、电流进行检测，经坐标变换处理后，送入电动机模型，推算出电动机的磁通、瞬时转速，在保持磁通闭环的同时，每秒对电动机的转速进行数千次的校正，所以称为直接转速控制，它不像直接转矩控制那样，通过对转矩变化的积分，计算出速度偏差，再调节转矩、再积分、再调差。因此DSC具有更快的响应速度、更小的转矩脉动、更稳定的准确度，同时DSC还能补偿线路压降及线路电阻和定子电阻温升带来的影响。其工作原理图如图7-23所示。 图7-…
PWM变频器一般都是电压型的，可以方便地按需要控制输出电压。但在变频器中需要保证的是正弦波电流，只有在电机绕组中通以正弦波电流才能使合成电磁转矩恒定不含脉动分量。因此，若能对电流实施闭环控制，并保持正弦波形，将能够比单纯的开环控制电压获得更好的性能。 电流跟踪控制变频器由PWM电压型变频器和电流控制环组成，如图6-11所示。图中ia*、ib*、ic*是给定三相正弦电流信号和由电流互感器实测的变频器三相输出电流信号ia、ib、ic相比…
