矢量控制是通過控制輸出電流的大小、頻率及相位，用以維持內(nèi)部的磁通為設(shè)定值，產(chǎn)生所需的轉(zhuǎn)矩。它是從直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法得到啟發(fā)，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)解決了大量的計(jì)算問題，從而使得矢量控制方式得到了成功的實(shí)施，成為高性能的控制方式。
異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制是建立在動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上的。數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)是一個(gè)專門性的問題，這里不再做數(shù)學(xué)推導(dǎo)，僅就矢量控制的概念做簡要說明。
(1)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特征。
直流電動(dòng)機(jī)具有兩套繞組，即勵(lì)磁繞組和電樞繞組，它們的磁場在空間上互差π/2電角度，兩套繞組在電路上是互相獨(dú)立的。直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組流過電流IF時(shí)產(chǎn)生主磁通ΦM，電樞繞組流過負(fù)載電流IA，產(chǎn)生的磁場為ΦA(chǔ)，兩磁場在空間互差π/2電角度。直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩可以用式(2-4)表示，即
T=CTΦMIA
當(dāng)勵(lì)磁電流IF恒定時(shí)，ΦM的大小不變。直流電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T和電樞電流IA成正比，因此調(diào)節(jié)ΦA(chǔ)就可以調(diào)速。而當(dāng)IA一定時(shí)，控制IF的大小可以調(diào)節(jié)ΦM，也就可以調(diào)速。這就是說，只需要調(diào)節(jié)兩個(gè)磁場中的一個(gè)就可以對直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速。這種調(diào)速方法使直流電動(dòng)機(jī)具有良好的控制性能。
(2)異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特征。
異步電動(dòng)機(jī)雖然也有兩套繞組，即定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組，但只有定子繞組和外部相接，定子電流是從電源吸取的電流，轉(zhuǎn)子電流是通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流。因此異步電動(dòng)機(jī)的定子電流應(yīng)包括兩個(gè)分量，即勵(lì)磁分量和負(fù)載分量。勵(lì)磁分量用于建立磁場；負(fù)載分量用于平衡轉(zhuǎn)子電流磁場。
(3)直流電動(dòng)機(jī)與交流電動(dòng)機(jī)的比較。
①直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁回路、電樞回路相互獨(dú)立，而異步電動(dòng)機(jī)將兩者都集中于定子回路。
?、谥绷麟妱?dòng)機(jī)的主磁場和電樞磁場互差π/2。
③直流電動(dòng)機(jī)是通過獨(dú)立地調(diào)節(jié)兩個(gè)磁場中的一個(gè)來進(jìn)行調(diào)速的，而異步電動(dòng)機(jī)則做不到。
(4)對異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的思考。
既然直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速有那么多的優(yōu)勢，調(diào)速后電動(dòng)機(jī)的性能又很優(yōu)良，那么能否將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流分解成勵(lì)磁電流和負(fù)載電流，并分別進(jìn)行控制，而它們所形成的磁場在空間上也能互差π/2?如果能實(shí)現(xiàn)上述設(shè)想，異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速就可以和直流電動(dòng)機(jī)相差無幾了。
隨著自動(dòng)化領(lǐng)域的不斷發(fā)展，變頻器的應(yīng)用也深入到各行各業(yè)，變頻器的發(fā)展也在不斷地推陳出新，功能越來越大，可靠性也相應(yīng)地提高。但是如果使用不當(dāng)，操作有誤，維護(hù)不及時(shí)，仍會(huì)發(fā)生故障或運(yùn)行狀況改變縮短設(shè)備的使用壽命。因此，日常的維護(hù)與檢修工作顯得尤為重要。
1、注意事項(xiàng)
操作人員必須熟悉變頻器的基本工作原理、功能特點(diǎn)，具有電工操作基本知識(shí)。在對變頻器檢查及保養(yǎng)之前，必須在設(shè)備總電源全部切斷；并且等變頻器Chang燈完全熄滅的情況下進(jìn)行。
2、日常檢查事項(xiàng)
變頻器上電之前應(yīng)先檢測周圍環(huán)境的溫度及濕度，溫度過高會(huì)導(dǎo)致變頻器過熱報(bào)警，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接導(dǎo)致變頻器功率器件損壞、電路短路；空氣過于潮濕會(huì)導(dǎo)致變頻器內(nèi)部直接短路。在變頻器運(yùn)行時(shí)要注意其冷卻系統(tǒng)是否正產(chǎn)，如：風(fēng)道排風(fēng)是否流暢，風(fēng)機(jī)是否有異常聲音。一般防護(hù)等級(jí)比較高的變頻器如：IP20以上的變頻器可直接敞開安裝，IP20以下的變頻器一般應(yīng)是柜式安裝，所以變頻柜散熱效果如何將直接影響變頻器的正常運(yùn)行，變頻器的排風(fēng)系統(tǒng)如風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)是否流暢，進(jìn)風(fēng)口是否有灰塵及阻塞物都是我們?nèi)粘z查不可忽略的地方。電動(dòng)機(jī)電抗器、變壓器等是否過熱，有異味；變頻器及馬達(dá)是
否有異常響聲；變頻器面板電流顯示是否偏大或電流變化幅度太大，
輸出UVW三相電壓與電流是否平衡等。
3、定期保養(yǎng)
清掃空氣過濾器冷卻風(fēng)道及內(nèi)部灰塵。檢查螺絲釘、螺栓以及即插件等是否松動(dòng)，輸入輸出電抗器的對地及相間電阻是否有短路現(xiàn)象，正常應(yīng)大于幾十兆歐。導(dǎo)體及絕緣體是否有腐蝕現(xiàn)象，如有要及時(shí)用酒精擦拭干凈。在條件允許的情況下，要用示波器測量開關(guān)電源輸出各電路電壓的平穩(wěn)性，如：5V、12V、15V、24V等電壓。測量驅(qū)動(dòng)器電路各路波形的方法是否有畸變。UVW相間波形是否為正弦波。接觸器的觸點(diǎn)是否有打火痕跡，嚴(yán)重的要更換同型號(hào)或大于原容量的新品；確認(rèn)控制電壓的正確性，進(jìn)行順序保護(hù)動(dòng)作試驗(yàn)；確認(rèn)保護(hù)顯示回路無異常；確認(rèn)變頻器在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)輸出電壓的平衡度。
保養(yǎng)結(jié)束后，要恢復(fù)變頻器的參數(shù)和接線，送電，帶電機(jī)工作在3Hz的低頻約1分鐘，以確保變頻器工作正常。建議定期檢查，應(yīng)一年進(jìn)行一次。
1、負(fù)載類型和的選擇：變頻器不是在任何情況下都能正常使用，因此用戶有必要對負(fù)載、環(huán)境要求和變頻器有更多了解,所帶動(dòng)的負(fù)載不一樣，對變頻器的要求也不一樣。
A、風(fēng)機(jī)和水泵是最普通的負(fù)載：對變頻器的要求較為簡單，只要變頻器容量等于電動(dòng)機(jī)容量即可（空壓機(jī)、深水泵、泥沙泵、快速變化的音樂噴泉需加大容量）。
B、起重機(jī)類負(fù)載：這類負(fù)載的特點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)沖擊很大，因此要求變頻器有一定余量。同時(shí)，在重物下放肘，會(huì)有能量回饋，因此要使用制動(dòng)單元或采用共用母線方式。
C、不均行負(fù)載：有的負(fù)載有時(shí)輕，有時(shí)重，此時(shí)應(yīng)按照重負(fù)載的情況來選擇變頻器容量，例如軋鋼機(jī)機(jī)械、粉碎機(jī)械、攪拌機(jī)等。
D、大慣性負(fù)載：如離心機(jī)、沖床、水泥廠的旋轉(zhuǎn)窯，此類負(fù)載慣性很大，因此啟動(dòng)時(shí)可能會(huì)振蕩，電動(dòng)機(jī)減速時(shí)有能量回饋。應(yīng)該用容量稍大的變頻器來加快啟動(dòng)，避免振蕩。配合制動(dòng)單元消除回饋電能。
2、長期低速動(dòng)轉(zhuǎn)，由于電機(jī)發(fā)熱量較高，風(fēng)扇冷卻能力降低，因此必須采用加大減速比的方式或改用6級(jí)電機(jī)，使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在較高頻率附近。
3、變頻器安裝地點(diǎn)必需符合標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境的要求，否則易引起故障或縮短使用壽命；變頻器與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)之間的距離一般不超過50米，若需更長的距離則需降低載波頻率或增加輸出電抗器選件才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
449717568
