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变频器矢量控制技术分析

矢量控制具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量（励磁电流）和产生转矩的电流分量（转矩电流）分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。

　　基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U/f＝恒定控制的基础上，通过检测异步电动机的实际速度n，并得到对应的控制频率f，然后根据希望得到的转矩，分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位，对通用变频器的输出频率f进行控制的。基于转差频率控制的矢量控制方式的最，大特点是，重庆变频器，可以消除动态过程中转矩电流的波动，从而提高了通用变频器的动态性能。早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。

　　无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。实现精，确的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置，要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的，但人们发现，即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置，也可以在通用变频器内部得到与磁通相应的量，并由此得到了所谓的无速度传感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照一定的关系式分别对作为基本控制量的励磁电流（或者磁通）和转矩电流进行检测，并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流（或者磁通）和转矩电流的指令值和检测值达到一致，并输出转矩，从而实现矢量控制。

　　采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器，并需使用厂商指定的变频器专用电动机进行控制，否则难以达到理想的控制效果。目前新型矢量控制通用变频器中已经具备异步电动机参数自动辨识、自适应功能，带有这种功能的通用变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。除了上述的无传感器矢量控制和转矩矢量控制等，可提高异步电动机转矩控制性能的技术外，目前的新技术还包括异步电动机控制常数的调节及与机械系统匹配的适应性控制等，以提高异步电动机应用性能的技术。为了防止异步电动机转速偏差以及在低速区域获得较理想的平滑转速，应用大规模集成电路并采用专用数字式自动电压调整（AVR）控制技术的控制方式，已实用化并取得良好的效果。

在变频器的输入侧可加以下选件：

　　1）InputReactor进线电抗器，输入电抗器可以抑制谐波电流，提高功率因数以及削弱输入电路中的浪涌电压、电流对变频器的冲击，削弱电源电压不平衡的影响，一般情况下，都必须加进线电抗器。

　　2）输入EMC滤波器，EMC滤波器的作用是为了减少和抑制变频器所产生的电磁干扰。EMC滤波器有两种，A级和B级滤波器。EMCA级滤波器用在第二类场合即工业场合，满足EN50011A级标准。EMCB级滤波器多用于第，一类场合即民用、轻工业场合，满足EN50011B级标准。

　　在变频器输出侧共有以下几种选件：

　　1）Outputreactor输出电抗器，当变频器输出到电机的电缆长度大于产品规定值时，应加输出电抗器来补偿电机长电缆运行时的耦合电容的充放电影响，避免变频器过流。输出电抗器有两种类型，一种输出电抗器是铁芯式电抗器，当变频器的载波频率小于3KHZ时采用。另一种输出电抗器是铁氧体式，当变频器的载波频率小于6KHZ时采用。变频器输出端增加输出电抗器的作用是为了增加变频器到电动机的导线距离，输出电抗器可以有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压，减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响。同时为了增加变频器到电机之间的距离可以适当加粗电缆，增加电缆的绝缘强度，尽量选用非屏蔽电缆。

　　2）Outputdv/dtfilter输出dv/dt电抗器，输出dv/dt电抗器是为了限制变频器输出电压的上升率来确保电机的绝缘正常。

　　3）Sinusolidalfilters正弦波滤波器，它使变频器的输出电压和电流近似于正弦波，减少电机谐波畴变系数和电机绝缘压力

　　串联电抗器的异常处理

　　电容器串联电抗器一般采用环氧玻纤维多包封并联结构，根据安装场地的特点，采用三相垂直叠放，三相水平”△”和三相水平”-”型分布。

　　南方地区变电站发生多起串联电抗器运行当中外绝缘层开裂现象，严重时已影响安全运行.在风调的组织下生产厂家和运行管理部门进行了详细的分析.在网调的组织下生产厂家和运行管理部门进行了详细的分析，三菱变频器维修，通过对比不同的运行条件和气候原因，查找发现因为电容器组是额定负荷运行，运行电流较大，正常运行中负荷电流达1000A，在这样大电流作用下，串联电抗器运行温升接近100℃，如退出运行时正遇暴雨天气，电抗器表面温度迅速下降，短时间内热胀冷缩的变化是造成串联电抗器表面开裂的主要原因.因此网调在工作要求中要求现场值班人员在天气突变的时候尽量少地改变电容器的运行方式。

　　系统中曾经发生过串联电抗器过热着火的事故，原因分析，同样是因为电容器组运行负荷电流大，而遇有导体接头处接触不紧密，接触电阻过大时，富士变频器维修，造成过热，当超过纤维村料的燃点时，日立变频器维修，就会发生燃烧。

　　串联电抗器的中间空心的结构特点决定了它是各种鸟类筑巢的理想歇息地，大量的干草和树枝如不及时清理，它有可能造成电抗器的火灾或都接地短路。