第07讲 变频器主要功能-UF功能

第07讲通用变频器主要功能U/F与矢量控制功能一、U/F控制功能二、转矩补偿功能三、节能控制功能四、矢量控制功能五、小结主要内容本节主要内容：

U/f控制方式的含义

完善U/f控制方式的措施

转矩补偿节能运行控制转差补偿本节将介绍与上述优化措施对应的控制功能。变频器调速系统的控制方式基本方式：U/f控制高级方式：矢量控制一、U/f

控制方式图7-1U/f控制曲线

U/f控制方式在变频调速过程中为了保持主磁通的恒定而使U/f=常数的控制方式这是变频器的基本控制方式。二、

转矩补偿功能

转矩补偿在U/f控制方式下，利用增加输出电压来提高电动机转矩的方法。

转矩补偿的原因在基频以下调速时，须保持E1/ƒ1恒定，即保持主磁通Φm恒定。ƒ1较高时，保持U1/ƒ1恒定，即可近似地保持主磁通Φm恒定。ƒ1较低时，E1/ƒ1会下降，导致输出转矩下降。提高变频器的输出电压即可补偿转矩不足不同工作场合对转矩补偿的要求不同

常用的补偿方法线性补偿起动电压从0提升到最大值的某一比例，U/f仍保持线性关系。图7-2线性补偿分段补偿起动过程中分段补偿，有正补偿、负补偿两种。正补偿：补偿曲线在标准U/f曲线的上方，适用于高转矩起动运行的场合。负补偿：补偿曲线在标准U/f曲线的下方，适用于低转矩起动运行的场合。图7-3分段补偿平方率补偿补偿曲线为抛物线。低频时斜率小（U/f比值小）高频时斜率大（U/f比值大）多用于风机和泵类负载的补偿，达到节能目的图7-4平方率补偿三、节能运行控制功能节能运行控制功能变频器将检测到的电动机运行状态，与变频器中储存的标准电动机的参数进行比较，从而自动给出最佳工作电压的过程。变频器预置为节能运行时，必须满足的条件变频器中已储存有实际电动机的参数。变频器节能运行时，动态性能较差，因此多用于转矩较稳定的负载中。节能运行只能用于U/f控制方式下，不能用于矢量控制方式。四、转差补偿功能转差补偿当电动机转速随着负载转矩增加(降低)而

下降(升高)时，变频器的输出频率自动升高(降低)，以补偿电动机转速变化的过程。转差的含义转差补偿的目的提高电动机的转速控制精度。转差补偿只能用于U/f控制方式下，不能用于矢量控制方式。转差补偿的设定范围：一般为0～10Hz。小结

重点：转矩补偿、转差补偿功能难点：转矩补偿的原因U/f控制方式U/f=常数的控制方式该方式下的特殊控制功能转矩补偿功能节能运行控制功能转差补偿功能五、矢量控制功能矢量控制是变频器的一种高性能的控制方式，其控制原理类似于直流电动机。六、他励直流电动机的调速原理直流电动机的转矩表达式他励直流电动机调速的优点Φ、Ia为相互独立的变量，分别由励磁绕组、电枢绕组控制。电动机的转矩控制方便，调速特性好，精度高。他励直流电动机调速的缺点直流电动机结构复杂、换向过程复杂；且电动机的容量、最高转速受到限制；换向器和电刷装置的事故率较高，需要定期维护和更换，维护费用高。七、三相异步电动机的矢量控制原理三相异步电动机的转矩表达式三相异步电动机转矩控制的难点式中的Φm、I2、cosφ2都影响转矩T；且Φm与I2都由定子电流控制，两者不独立。难于直接实现转矩控制。矢量控制的原理将定子电流人为分解为两个相互垂直的矢量；即励磁电流和转子电流；然后用他励直流电动机的控制方式去控制交流异步电动机。解决思路：将定子电流人为的分解为两个相互垂直的矢量并解释为励磁电流和转子电流交流异步电动机的控制就会变得很方便。八、变频器的矢量控制功能矢量控制的实现过程

首先检测并计算三相输出电压和电流矢量；然后将电流矢量分解为两个相互垂直的电流矢量：励磁电流和转子电流；通过运算调节器对这两个信号分别控制，从而控制逆变电路的输出。具有该功能的变频器工程上称为矢量型变频器。设置矢量控制功能时应符合的条件变频器只能连接一台电动机；运行前应对电动机进行自动测试，并对变频器的进行自整定操作；所配备电动机的容量比应配备电动机的容量最多小一个等级；变频器与电动机之间的电缆长度应不大于50m。变频器与电动机之间接有电抗器时，应使用变频器的自整定功能修改控制参数。小结

重点：矢量控制