A kisfeszültségű univerzális frekvenciakonverziós kimeneti feszültség 380~650V, a kimeneti teljesítmény 0,75-400 kW, a működési frekvencia 0-400 Hz, a fő áramköre AC-DC- AC áramkör. Irányítási módszere a következő négy generáción ment keresztül.
Szinusz impulzusszélesség moduláció (SPWM) vezérlési mód
Egyszerű vezérlőáramkör-szerkezet, alacsony költség és jó mechanikai keménység jellemzi, amely megfelel az általános sebességváltó sima sebességszabályozási követelményeinek, és széles körben használják az ipar különböző területein. Alacsony frekvenciákon azonban az alacsony kimeneti feszültség miatt a nyomatékot jelentősen befolyásolja az állórész ellenállásának feszültségesése, így a kimenet maximális nyomatéka csökken. Ezenkívül a mechanikai jellemzői nem olyan kemények, mint az egyenáramú motor, a dinamikus nyomatékkapacitás és a statikus fordulatszám szabályozási teljesítménye nem kielégítő, és a rendszer teljesítménye nem magas, a szabályozási görbe a terhelés változásával, a nyomatékválaszsal változik lassú, a motor nyomaték kihasználtsága nem magas, a teljesítmény csökken az állórész ellenállása és az inverter holtzóna hatása miatt alacsony fordulatszámon, és a stabilitás rossz lesz. Ezért az emberek kifejlesztették a vektorvezérlésű frekvenciakonverziós sebességszabályozást.
Feszültségtér vektor (SVPWM) vezérlési mód
A háromfázisú hullámforma általános generálási hatásán alapul, és célja a motor légrésének ideális körkörös forgó mágneses térpályájának közelítése, egyszerre háromfázisú modulált hullámforma generálása és vezérlése beírt sokszöggel megközelítve a kört. Gyakorlati használat után továbbfejlesztették, vagyis bevezették a frekvencia kompenzációt, amivel kiküszöbölhető a fordulatszám szabályozás hibája; A fluxus nagyságát visszacsatolással becsülik meg, hogy kiküszöböljék az állórész ellenállásának hatását alacsony fordulatszámon. A kimeneti feszültség és áram zárva van a dinamikus pontosság és stabilitás javítása érdekében. Azonban sok vezérlőáramköri kapcsolat van, és nincs nyomatékszabályozás, így a rendszer teljesítménye alapvetően nem javult.
Vektorvezérlés (VC) mód
A vektorvezérlés frekvenciaátalakítási fordulatszám szabályozásának gyakorlata az, hogy az aszinkron motor Ia, Ib, Ic állórészáramát a háromfázisú koordinátarendszerben a háromfázisú-kétfázisú transzformációval alakítják át, ami megegyezik az Ia1Ib1 váltakozó árammal. a kétfázisú álló koordináta-rendszer, majd a forgórész mágneses tér-orientált forgástranszformációján keresztül, amely egyenértékű az Im1, It1 egyenárammal a szinkron forgási koordináta-rendszerben (Im1 egyenértékű az egyenáramú motor gerjesztő áramával; IT1 egyenértékű a nyomatékkal arányos armatúraáramra), majd utánozza az egyenáramú motor vezérlési módját, keresse meg az egyenáramú motor szabályozási mennyiségét, és valósítsa meg az aszinkron motor vezérlését a megfelelő koordináta inverz transzformáció után. Lényege, hogy az AC motort egyenáramú motorként ekvivalensítse, és egymástól függetlenül szabályozza a sebesség és a mágneses mező két összetevőjét. A forgórész fluxus kapcsolásának vezérlésével, majd az állórész áramának lebontásával a nyomaték és a mágneses tér két összetevőjét kapjuk, és koordináta-transzformációval valósul meg a kvadratúra vagy a szétcsatolás szabályozása. A vektorszabályozási módszer javaslata korszakalkotó jelentőségű. A gyakorlati alkalmazásokban azonban, mivel a rotor fluxusát nehéz pontosan megfigyelni, a rendszer jellemzőit nagyban befolyásolják a motor paraméterei, és az egyenáramú motorvezérlési folyamatban alkalmazott vektorforgatás transzformáció bonyolultabb, ami megnehezíti a tényleges ellenőrzési hatás az ideális elemzési eredmények elérése érdekében.
Közvetlen nyomatékszabályozási (DTC) módszer
1985-ben a németországi Ruhr Egyetem professzora, DePenbrock javasolta először a közvetlen nyomatékszabályozási frekvenciakonverziós technológiát. Ez a technológia nagymértékben kiküszöböli a fenti vektorvezérlés hiányosságait, és gyorsan fejlődött újszerű vezérlési ötletekkel, tömör és áttekinthető rendszerfelépítéssel, kiváló dinamikus és statikus teljesítménnyel. Ezt a technológiát sikeresen alkalmazták a nagy teljesítményű váltóáramú hajtások elektromos mozdonyok vontatására. A közvetlen nyomatékszabályozás közvetlenül elemzi a váltakozó áramú motor matematikai modelljét az állórész koordinátarendszerében, és szabályozza a motor fluxusát és nyomatékát. Nem szükséges, hogy a váltakozóáramú motor ekvivalens legyen egy egyenáramú motorral, így kiküszöbölhető számos bonyolult számítás a vektorforgatás transzformációjában; Nem kell utánoznia egy egyenáramú motor vezérlését, és nem kell leegyszerűsítenie a váltakozó áramú motorok matematikai modelljét sem.
Mátrix AC-AC vezérlési mód
A VVVF frekvenciakonverzió, a vektorvezérlési frekvenciaátalakítás és a közvetlen nyomatékszabályozási frekvenciaátalakítás mind az AC-DC-AC frekvenciakonverzió egyike. Gyakori hátrányai az alacsony bemeneti teljesítménytényező, a nagy felharmonikus áram, az egyenáramú áramkörökhöz szükséges nagy energiatároló kapacitás, valamint a visszatápláló energia nem táplálható vissza a hálózatba, azaz nem hajtható végre négynegyedes üzem. Emiatt jött létre a mátrix váltakozó frekvencia. Mivel a mátrix AC-AC frekvenciakonverzió kiküszöböli a közbenső egyenáramú összeköttetést, ezáltal kiküszöböli a terjedelmes és drága elektrolitkondenzátorokat. l teljesítménytényezőt, szinuszos és négynegyedes működésű bemeneti áramot, valamint nagy teljesítménysűrűséget érhet el a rendszerben. Bár ez a technológia még nem kiforrott, még mindig sok tudóst vonz a mélyreható tanulmányozására. Lényege nem az áram, fluxuskapcsolás és egyenlő mennyiségek közvetett szabályozása, hanem a nyomaték közvetlenül realizálódik szabályozott mennyiségként. Itt van, hogyan:
1. Szabályozza az állórész fluxusát az állórész fluxusfigyelő bevezetéséhez a sebesség nélküli érzékelő megvalósításához;
2. Az automatikus azonosítás (ID) pontos motormatematikai modelleken alapul a motorparaméterek automatikus azonosításához;
3. Számítsa ki az állórész impedanciájának, a kölcsönös induktivitásnak, a mágneses telítési tényezőnek, a tehetetlenségnek stb. megfelelő tényleges értéket, számítsa ki a tényleges nyomatékot, az állórész fluxusát és a forgórész fordulatszámát a valós idejű szabályozáshoz;
4. Valósítsa meg a Band-Band vezérlést a PWM jelek generálásához a fluxus és nyomaték sávsáv-szabályozása szerint az inverter kapcsolási állapotának szabályozásához.
A mátrix típusú AC-AC frekvencia gyors nyomatékválaszú (<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.