图3.15 恒压频比控制VVVF变频调速系统仿真模型模型的控制部分由fHz模块设定电动机频率，GI模块限制升频速率，V-F模块设定压频比，函数模块ua、ub、uc产生三相调制波[见式]。图3.20c所示是正弦调制下经计算的电动机定子线电压有效值曲线，起动时Ul≈100V，3s左右Ul达到380V，与V-F曲线控制相符。......
2023-06-19
恒压频比控制的变频调速系统优化方案
【摘要】：转速开环恒压频比控制变频调速系统如图3.13所示，系统由交-直-交电压型变频器和控制电路两部分组成。现在变频器都是数字控制的，参数设置和调节都很方便，恒压频比控制异步电动机调速系统在调速要求不高的场合应用，如普通机床、风机、水泵和传送运输机械等。
转速开环恒压频比控制变频调速系统如图3.13所示，系统由交-直-交电压型变频器和控制电路两部分组成。
不控整流器、泵升电压抑制电路和三相逆变器组成变频器主电路。其中，不控整流器将工频交流电整流为直流，电容C起滤波、稳压和缓冲电动机无功的作用，电阻R用于限制系统起动时电容C的充电电流，开关S在电容充电结束后短路限流电阻R避免在电动机工作时电阻R无谓地消耗电能。泵升电压抑制电路用于防止变频器直流环节过电压，在异步电动机制动时，三相定子感应电动势会经逆变器二极管整流给电容C充电，使直流环节电压升高，在电压高于额定值时稳压二极管VS击穿，晶体管VT导通为电容C提供了放电回路，多余电能在制动电阻R3上消耗，因此该系统采取的是能耗制动方式。
系统控制部分包括频率给定f∗、升降速时间设定、U/f曲线和电压补偿设定、三相SPWM调制器和驱动等环节。其中，频率给定f∗给出的是电动机三相定子电压频率，因为是转速开环控制系统，在转速不能达到预期时只有通过提高f∗来提高电动机转速。升降速时间设定用来设定电动机起动和制动的速度，在起动时尽管f∗是阶跃信号，但是升降速设定环节输出的f1∗信号按规定的曲线逐步上升，使电动机三相端频率f1也逐步上升，避免电动机以给定频率f∗直接起动可能造成的过电流跳闸故障。在f1∗=f∗时起动结束，电动机即在给定频率下工作。在电动机制动时升降速时间设定使f1∗逐步下降，电动机转速逐步减小。现在电力电子变频器有多种起动和制动曲线可供选择，以满足不同场合对电动机起、制动的要求。U/f曲线和电压补偿设定根据升、降速环节输出的频率信号f1∗，按恒压频比控制的要求（Us/f1=常数）产生相应的电压控制信号Us∗（见图3.8），以保证电动机调速时气隙磁通Φm不变，并且在低频时进行电压补偿。三相SPWM调制器根据f1∗和Us∗信号生成可调频调压的三相正弦调制波，在与三角波比较后产生逆变器六个电力电子开关器件的PWM驱动脉冲。这六路控制脉冲经驱动模块放大后驱动逆变器开关器件，使逆变器产生三相输出，这样输出三相的电压和频率与给定的Us∗和f1∗相对应。图3.14所示是一相SPWM调制的原理。
图3.13 转速开环恒压频比控制变频调速系统
图3.14 SPWM驱动信号产生原理
在需要调速时，调节给定f∗，电动机端电压和频率随f∗自动调整，电动机转速随之改变，由于升降速设定环节控制了转速的升降速度，U/f曲线环节保证了基频下的Us/f1=常数控制，调频调速时气隙磁通Φm不变，异步电动机升降速较平稳，稳态有较好的性能。
恒压频比控制是现代电子变频器都内置的基本控制功能，恒压频比控制采用转速开环控制，没有转速反馈，不需要转速调节器，结构简单，一台变频器接上电动机就可以使用。现在变频器都是数字控制的，参数设置和调节都很方便，恒压频比控制异步电动机调速系统在调速要求不高的场合应用，如普通机床、风机、水泵和传送运输机械等。
有关电机运动控制系统的文章
- 详细阅读
-
单片机控制的PWM变频调速系统优化方案详细阅读
控制电路采用脉宽调制技术和单片微机控制技术，大规模集成电路SPWM芯片内由硬件产生按正弦分布的PWM脉冲，改变输入脉冲的频率即可有效控制逆变器输出交流电压的频率和有效值。频率控制时钟FCT控制逆变器的输出频率fout，从而控制电动机转速，其关系为fFCT=3360fout。电压控制时钟VCT控制逆变器的输出电压的大小，对于给定的输出频率，输出电压Vout由fVCT决定，当频率比fFCT/fVCT≤0.5时，u1/f1将自动维持不变，满足异步电动机变频调速恒压频比控制要求。......
2023-06-25
-
转速闭环转差频率控制的变频调速系统优化方案详细阅读
图3.24所示的转速闭环转差频率控制的变频调速系统采用了交-直-交电压型电流跟踪逆变器，既是电压型逆变器又能对电流进行控制，综合了两种方式的优点。......
2023-06-19
-
闭环控制调压调速系统优化方案详细阅读
图5-7带转速负反馈闭环控制的交流调压调速系统异步电动机在进行降压调速时，若采用普通的降压调速，调速范围会很窄；若采用高转子电阻异步电动机，虽然调速范围可以适当增大，但是机械特性又变软，可见开环控制很难解决这个矛盾。图5-8转速闭环控制的交流调压调速系统静特性UsN、Usmin—开环机械特性U*n1、U*n2、U*n3—闭环静特性......
2023-06-25
-
闭环控制串级调速系统优化方案详细阅读
根据生产工艺对静、动态调速性能要求的不同，串级调速可以采用开环控制和闭环控制系统。由于串级调速系统的静态特性中静差率较大，通常开环系统只能用于对调速精度要求不高的场合。与直流调速系统一样，通常采用转速和电流双闭环串级调速系统。图5-15双闭环串级调速原理图......
2023-06-25
-
自动弱磁控制直流调速系统优化方案详细阅读
自动弱磁控制直流调速系统是基速以下采用调压调速，基速以上自动进行弱磁升速的调速系统，系统的组成如图2.29所示。图2.29 自动弱磁控制直流调速系统的组成系统弱磁控制过程如下：调节转速给定Un信号，转速上升，在转速没有达到额定转速时，因为电动势反馈信号Ue
2023-06-19
-
同步电动机变频调速系统的稳态控制方案详细阅读
同步电动机变频调速系统主要由变频器和同步电动机组成，如图6.7所示。同步电动机VVVF控制的目的是，在变频调速中保持同步电动机的最大转矩不变。因此，同步电动机VVVF控制的调速性能优于异步电动机。同步电动机的这些特点与直流电动机变压调速和异步电动机变压变频调速相同，不同是同步电动机励磁可以独立控制，在强励磁的情况下可以实现功率因数超前的控制。图6.8 同步电动机变频调速控制特性图6.9 转速开环的同步电动机VVVF控制框图......
2023-06-19
-
变频调速系统的特点分析详细阅读
图11-9 单进三出变频器框图这样一来，家用电器中的电动机就都可以改用转矩大、效率高、故障率低的三相交流异步电动机了。为了能驱动三相220V的电动机，在单相全波整流以后，还必须增加一个升压电路，如图11-11所示。适当选择C01和C02的电容量，可使直流回路的平均电压升至297V，使逆变后的三相线电压升为220V。图11-11 单相全波整流的升压电路......
2023-06-24
相关推荐