Lågspänningens universella frekvensomvandlingsutgångsspänning är 380~650V, uteffekten är 0,75~400kW, arbetsfrekvensen är 0~400Hz, och dess huvudkrets använder AC-DC- AC-krets. Dess kontrollmetod har gått igenom de följande fyra generationerna.
Sinus pulsbreddsmodulering (SPWM) styrläge
Den kännetecknas av enkel styrkretsstruktur, låg kostnad och god mekanisk hårdhet, som kan uppfylla de jämna hastighetsregleringskraven för allmän transmission och har använts i stor utsträckning inom olika områden av branschen. Men vid låga frekvenser, på grund av den låga utgångsspänningen, påverkas vridmomentet avsevärt av statorresistansens spänningsfall, så att utgångens maximala vridmoment reduceras. Dessutom är dess mekaniska egenskaper inte lika hårda som DC-motorn trots allt, dynamisk vridmomentkapacitet och statisk hastighetsregleringsprestanda är inte tillfredsställande, och systemets prestanda är inte hög, styrkurvan kommer att förändras med förändringen av belastningen, vridmomentsvaret är långsam, motorns vridmomentutnyttjandegrad är inte hög, prestandan minskar på grund av förekomsten av statormotstånd och växelriktarens dödzonseffekt vid låg hastighet, och stabiliteten blir dålig. Därför har människor utvecklat hastighetsreglering för vektorstyrning av frekvensomvandling.
Voltage Space Vector (SVPWM) styrläge
Den är baserad på antagandet om den övergripande genereringseffekten av trefasvågformen, och syftar till att approximera den ideala cirkulära roterande magnetfältsbanan för motorluftgapet, generera en trefasmodulerad vågform på en gång och styra den med närmar sig cirkeln med en inskriven polygon. Efter praktisk användning har den förbättrats, det vill säga frekvenskompensation införs, vilket kan eliminera felet i hastighetskontroll; Storleken på flödet uppskattas genom återkoppling för att eliminera påverkan av statormotstånd vid låga hastigheter. Utspänningen och strömmen är stängda för att förbättra dynamisk noggrannhet och stabilitet. Det finns dock många styrkretslänkar och ingen vridmomentjustering införs, så systemets prestanda har inte förbättrats i grunden.
Vektorkontrollläge (VC).
Praxis med vektorstyrning av frekvensomvandlingshastighetsreglering är att omvandla statorströmmen Ia, Ib, Ic för asynkronmotorn i trefaskoordinatsystemet, genom trefas-tvåfastransformation, motsvarande växelströmmen Ia1Ib1 i det tvåfasiga stationära koordinatsystemet, och sedan genom rotorns magnetfältsorienterade rotationstransformation, motsvarande likströmmen Im1, It1 i det synkrona rotationskoordinatsystemet (Im1 är ekvivalent med likströmsmotorns exciteringsström; IT1 är ekvivalent med till ankarströmmen som är proportionell mot vridmomentet), och imitera sedan likströmsmotorns styrmetod, hitta likströmsmotorns kontrollmängd och realisera kontrollen av asynkronmotorn efter motsvarande koordinatomvandling. Dess kärna är att likställa växelströmsmotorn som en likströmsmotor och oberoende styra de två komponenterna hastighet och magnetfält. Genom att styra rotorflödeslänkningen, och sedan sönderdela statorströmmen, erhålls de två komponenterna av vridmoment och magnetfält, och kvadratur- eller avkopplingsstyrningen realiseras genom koordinattransformation. Förslaget om vektorstyrningsmetod är av epokgörande betydelse. Men i praktiska tillämpningar, eftersom rotorflödet är svårt att observera exakt, påverkas systemegenskaperna kraftigt av motorparametrarna, och vektorrotationstransformationen som används i den ekvivalenta DC-motorstyrningen är mer komplicerad, vilket gör det svårt för faktisk kontrolleffekt för att uppnå de ideala analysresultaten.
Metod för direkt vridmomentkontroll (DTC).
1985 föreslog professor DePenbrock vid Ruhruniversitetet i Tyskland för första gången direkt vridmomentstyrning av frekvensomvandlingsteknik. Denna teknologi löser bristerna med ovanstående vektorstyrning i stor utsträckning och har utvecklats snabbt med nya kontrollidéer, kortfattad och tydlig systemstruktur och utmärkt dynamisk och statisk prestanda. Den här tekniken har framgångsrikt tillämpats på kraftfulla växelströmsdrivningar med elektriska lokomotiv. Direkt vridmomentkontroll analyserar direkt den matematiska modellen av AC-motorn under statorns koordinatsystem och styr motorns flöde och vridmoment. Det kräver inte att växelströmsmotorn är likvärdig med en likströmsmotor, vilket eliminerar många komplexa beräkningar i vektorrotationstransformation; Den behöver inte efterlikna styrningen av en likströmsmotor, och den behöver inte heller förenkla den matematiska modellen för en växelströmsmotor för frånkoppling.
Matrix AC-AC styrläge
VVVF-frekvensomvandling, vektorstyrningsfrekvensomvandling och direkt vridmomentkontrollfrekvensomvandling är alla en av AC-DC-AC-frekvensomvandlingen. Dess vanliga nackdelar är låg ineffektfaktor, stor övertonsström, stor energilagringskapacitans som krävs för likströmskretsar, och regenerativ energi kan inte matas tillbaka till nätet, det vill säga, fyrkvadrantdrift kan inte utföras. Av denna anledning kom matrisens alternerande frekvens till. Eftersom matrisen AC-AC frekvensomvandling eliminerar den mellanliggande DC-länken, vilket eliminerar de skrymmande och dyra elektrolytkondensatorerna. Den kan uppnå en effektfaktor på l, en ingångsström med sinusformad drift och fyrkvadrantdrift och en hög effekttäthet för systemet. Även om denna teknik ännu inte är mogen, lockar den fortfarande många forskare att studera den på djupet. Dess essens är inte indirekt styrning av ström, flödeskoppling och lika stora mängder, utan vridmomentet realiseras direkt som den kontrollerade kvantiteten. Här är hur:
1. Styr statorflödet för att införa statorflödesobservatören för att realisera den hastighetslösa sensorn;
2. Automatisk identifiering (ID) förlitar sig på exakta matematiska motormodeller för att automatiskt identifiera motorparametrar;
3. Beräkna det faktiska värdet som motsvarar statorimpedansen, ömsesidig induktans, magnetisk mättnadsfaktor, tröghet, etc., beräkna det faktiska vridmomentet, statorflödet och rotorhastigheten för realtidskontroll;
4. Förverkliga Band-Band-styrning för att generera PWM-signaler enligt Band-Band-styrningen av flöde och vridmoment för att styra växelriktarens kopplingstillstånd.
Matristypen AC-AC-frekvens har snabb vridmomentsvar (<2ms), high speed accuracy (±2%, no PG feedback), and high torque accuracy (<+3%); At the same time, it also has high starting torque and high torque accuracy, especially at low speed (including 0 speed), it can output 150%~200% torque.