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變頻器非智能控制方式和智能控制方式

發(fā)布時(shí)間:2016-02-22 04:35:41瀏覽次數(shù):1920

 

變頻器是一種常用的電能控制裝置,具有非常好的節(jié)能省電的作用,在很多的電子設(shè)備上都有一定的應(yīng)用。變頻器具有兩種控制方式一種是非智能控制方式和智能控制方式,用戶在使用變頻器的時(shí)候?qū)τ谶@兩種控制方式都是需要了解的,在以后使用變頻器的時(shí)候會(huì)更加的便捷,今天小編就來為大家具體介紹一下這兩種變頻器的控制方式吧。
  非智能控制方式
  在交流變頻器中使用的非智能控制方式有V/f協(xié)調(diào)控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。
 ?。?)V/f控制
  V/f控制是為了得到理想的轉(zhuǎn)矩-速度特性,基于在改變電源頻率進(jìn)行調(diào)速的同時(shí),又要保證電動(dòng)機(jī)的磁通不變的思想而提出的,通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。V/f控制變頻器結(jié)構(gòu)非常簡單,但是這種變頻器采用開環(huán)控制方式,不能達(dá)到較高的控制性能,而且,在低頻時(shí),必須進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償,以改變低頻轉(zhuǎn)矩特性。
 ?。?)轉(zhuǎn)差頻率控制
  轉(zhuǎn)差頻率控制是一種直接控制轉(zhuǎn)矩的控制方式,它是在V/f控制的基礎(chǔ)上,按照知道異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速對應(yīng)的電源頻率,并根據(jù)希望得到的轉(zhuǎn)矩來調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率,就可以使電動(dòng)機(jī)具有對應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩。這種控制方式,在控制系統(tǒng)中需要安裝速度傳感器,有時(shí)還加有電流反饋,對頻率和電流進(jìn)行控制,因此,這是一種閉環(huán)控制方式,可以使變頻器具有良好的穩(wěn)定性,并對急速的加減速和負(fù)載變動(dòng)有良好的響應(yīng)特性。
 ?。?)矢量控制
  矢量控制是通過矢量坐標(biāo)電路控制電動(dòng)機(jī)定子電流的大小和相位,以達(dá)到對電動(dòng)機(jī)在d、q、0坐標(biāo)軸系中的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流分別進(jìn)行控制,進(jìn)而達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。通過控制各矢量的作用順序和時(shí)間以及零矢量的作用時(shí)間,又可以形成各種PWM波,達(dá)到各種不同的控制目的。
 ?。?)直接轉(zhuǎn)矩控制
  直接轉(zhuǎn)矩控制是利用空間矢量坐標(biāo)的概念,在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型,控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩,通過檢測定子電阻來達(dá)到觀測定子磁鏈的目的,因此省去了矢量控制等復(fù)雜的變換計(jì)算,系統(tǒng)直觀、簡潔,計(jì)算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。即使在開環(huán)的狀態(tài)下,也能輸出100%的額定轉(zhuǎn)矩,對于多拖動(dòng)具有負(fù)荷平衡功能。
 ?。?)最優(yōu)控制
  最優(yōu)控制在實(shí)際中的應(yīng)用根據(jù)要求的不同而有所不同,可以根據(jù)最優(yōu)控制的理論對某一個(gè)控制要求進(jìn)行個(gè)別參數(shù)的最優(yōu)化。例如在高壓變頻器的控制應(yīng)用中,就成功的采用了時(shí)間分段控制和相位平移控制兩種策略,以實(shí)現(xiàn)一定條件下的電壓最優(yōu)波形。
  智能控制方式
  智能控制方式主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制等。在變頻器的控制中采用智能控制方式在具體應(yīng)用中有一些成功的范例。
 ?。?)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式應(yīng)用在變頻器的控制中,一般是進(jìn)行比較復(fù)雜的系統(tǒng)控制,這時(shí)對于系統(tǒng)的模型了解甚少,因此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既要完成系統(tǒng)辨識的功能,又要進(jìn)行控制。而且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式可以同時(shí)控制多個(gè)變頻器,因此在多個(gè)變頻器級聯(lián)時(shí)進(jìn)行控制比較適合。但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)太多或者算法過于復(fù)雜都會(huì)在具體應(yīng)用中帶來不少實(shí)際困難。
 ?。?)模糊控制
  模糊控制算法用于控制變頻器的電壓和頻率,使電動(dòng)機(jī)的升速時(shí)間得到控制,以避免升速過快對電機(jī)使用壽命的影響以及升速過慢影響工作效率。模糊控制的關(guān)鍵在于論域、隸屬度以及模糊級別的劃分,這種控制方式尤其適用于多輸入單輸出的控制系統(tǒng)。
  (3)專家系統(tǒng)
  專家系統(tǒng)是利用所謂“專家”的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行控制的一種控制方式,因此,專家系統(tǒng)中一般要建立一個(gè)專家?guī)?,存放一定的專家信息,另外還要有推理機(jī)制,以便于根據(jù)已知信息尋求理想的控制結(jié)果。專家?guī)炫c推理機(jī)制的設(shè)計(jì)是尤為重要的,關(guān)系著專家系統(tǒng)控制的優(yōu)劣。應(yīng)用專家系統(tǒng)既可以控制變頻器的電壓,又可以控制其電流。
  (4)學(xué)習(xí)控制
  學(xué)習(xí)控制主要是用于重復(fù)性的輸入,而規(guī)則的PWM信號(例如中心調(diào)制PWM)恰好滿足這個(gè)條件,因此學(xué)習(xí)控制也可用于變頻器的控制中。學(xué)習(xí)控制不需要了解太多的系統(tǒng)信息,但是需要1~2個(gè)學(xué)習(xí)周期,因此快速性相對較差,而且,學(xué)習(xí)控制的算法中有時(shí)需要實(shí)現(xiàn)超前環(huán)節(jié),這用模擬器件是無法實(shí)現(xiàn)的,同時(shí),學(xué)習(xí)控制還涉及到一個(gè)穩(wěn)定性的問題,在應(yīng)用時(shí)要特別注意。



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