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　　三、矢量控制的實(shí)現(xiàn)

　　矢量控制基本理念旋轉(zhuǎn)地只留繞組磁場(chǎng)無(wú)論是在繞組的結(jié)構(gòu)上，還是在控制的方式上，都和直流電動(dòng)機(jī)最相似。設(shè)想，有兩個(gè)相互垂直的支流繞組同處于一個(gè)旋轉(zhuǎn)體中，通入的是直流電流，它們都由變頻器給定信號(hào)分解而來(lái)的。經(jīng)過(guò)直交變換將兩個(gè)直流信號(hào)變?yōu)閮上嘟涣餍盘?hào);在經(jīng)二相、三相變換得到三相交流控制信號(hào);結(jié)論只要控制直流信號(hào)中的任意一個(gè)，就可以控制三相交流控制信號(hào)，也就控制了交流變頻器的交流輸出。通過(guò)上述變換，將交流電機(jī)控制近似為直流電機(jī)控制。

　　矢量控制的給定：1、在矢量控制的功能中，選擇“用”或“不用”。

　　2、在選擇矢量控制后，還需要輸入電動(dòng)機(jī)的容量、極數(shù)、額定電流、額定電壓、額定功率等。

　　矢量控制是一電動(dòng)機(jī)的基本運(yùn)行數(shù)據(jù)為依據(jù)，因此，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)就顯得很重要，如果使用的電動(dòng)機(jī)符合變頻器的要求，且變頻器容量和電動(dòng)機(jī)容量相吻合，變頻器就自動(dòng)搜尋電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，否則就需要重新測(cè)定。很多類(lèi)型的變頻器為了方便測(cè)量電動(dòng)機(jī)的參數(shù)都設(shè)計(jì)安排了電動(dòng)機(jī)參數(shù)的自動(dòng)測(cè)定功能。通過(guò)該功能可準(zhǔn)確測(cè)定電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，且提供給變頻器的記憶單元，以便在矢量控制中使用。

　　矢量控制的要求：

　　1、一臺(tái)變頻器只能帶一臺(tái)電動(dòng)機(jī);

　　2、電動(dòng)機(jī)的極數(shù)要按說(shuō)明書(shū)的要求，一般以4極為佳;

　　3、電動(dòng)機(jī)容量與變頻器的容量相當(dāng)，最多差一個(gè)等級(jí);

　　4、變頻器與電動(dòng)機(jī)件的連線(xiàn)不能過(guò)長(zhǎng)，一般應(yīng)在30m以?xún)?nèi)，如果超過(guò)30m，則需要在連接好電纜后，進(jìn)行離線(xiàn)自動(dòng)調(diào)整，以重新測(cè)定電動(dòng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)。

　　矢量控制的優(yōu)點(diǎn)：

　　1、動(dòng)態(tài)的高速響應(yīng);

　　2、低頻轉(zhuǎn)矩增大;

　　3、控制靈活;

　　矢量控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍：

　　1、要求高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工作機(jī)械;

　　2、適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境;

　　3、高精度的電力拖動(dòng);

　　4、四象限運(yùn)轉(zhuǎn);

　　上面各位講的都是矢量控制的原理和優(yōu)點(diǎn)，我想對(duì)于初學(xué)的也許不能理解較深，簡(jiǎn)單一點(diǎn)講，矢量控制就是，電機(jī)運(yùn)行于一定速度時(shí)，如負(fù)載增減，變頻器可以很快調(diào)整電機(jī)的輸出力矩而保持速度的恒定，即動(dòng)態(tài)的高速響應(yīng)，高精度的電力拖動(dòng)，而V/F控制時(shí)如負(fù)載增減時(shí)速度會(huì)有較大變化后才能運(yùn)行于原設(shè)定速度，對(duì)于啟動(dòng)過(guò)程為快速響應(yīng)設(shè)定頻率輸出，會(huì)有較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

　　目前國(guó)內(nèi)使用變頻器的主要目的就是節(jié)能和調(diào)速，所以針對(duì)不同的使用要求，也就出現(xiàn)了控制功能不同的變頻器：常規(guī)V/F控制變頻器和矢量控制變頻器。

　　常規(guī)V/F控制，電機(jī)的電壓降會(huì)隨著電機(jī)速度的降低而相對(duì)增加，這就導(dǎo)致由于勵(lì)磁不足而使電機(jī)不能獲得足夠的轉(zhuǎn)矩(特別是在低頻率時(shí))。也就是說(shuō)常規(guī)V /F控制變頻器在低頻率時(shí)無(wú)法滿(mǎn)足電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的輸出。另外，在V/F控制中，用戶(hù)根據(jù)負(fù)載情況預(yù)先設(shè)定一種u/f曲線(xiàn)，變頻器在工作時(shí)就根據(jù)輸出頻率的變化，按照曲線(xiàn)特性調(diào)整其輸出電壓，也就是說(shuō)V/F控制是使變頻器按照事先安排好的補(bǔ)償程度工作，不能隨負(fù)載的變化而改變。但是在以節(jié)能為目的和對(duì)速度控制精度要求不高的場(chǎng)合V/F控制變頻器以其優(yōu)越的性?xún)r(jià)比而得到廣泛的應(yīng)用。

　　矢量控制變頻器的基本原理是，通過(guò)測(cè)量和控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流矢量，根據(jù)磁場(chǎng)定向原理分別對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。具體是將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流分量(勵(lì)磁電流)和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量(轉(zhuǎn)矩電流)分別加以控制，并同時(shí)控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱(chēng)這種控制方式稱(chēng)為矢量控制方式。由于矢量控制可以使得變頻器根據(jù)頻率和負(fù)載情況實(shí)時(shí)的改變輸出頻率和電壓，因此其動(dòng)態(tài)性能相對(duì)完善。可以對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行精確控制;系統(tǒng)響應(yīng)快;調(diào)速范圍廣;加減速性能好等特點(diǎn)。在對(duì)轉(zhuǎn)矩控制要求高的場(chǎng)合，以其優(yōu)越的控制性能受到用戶(hù)的贊賞。

　　現(xiàn)在許多新型的通用型變頻器也具備了矢量控制功能，只是在參數(shù)設(shè)定時(shí)要求輸入完整的電機(jī)參數(shù)。因?yàn)槭噶靠刂剖且噪姍C(jī)的參數(shù)為依據(jù)，因此完整的電機(jī)參數(shù)就顯得尤其重要，以便變頻器能有效的識(shí)別電機(jī)，很好的對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制矢量控制就是矢量控制，V/F控制就是V/F控制，二者有本質(zhì)的區(qū)別，控制性能差異很大”。

　　1、矢量控制、V/F控制，二者都是電機(jī)變頻調(diào)速時(shí)，對(duì)電機(jī)磁場(chǎng)的控制;

　　2、V/F控制：

　　1)是一種粗略的簡(jiǎn)單的控制方式，即V/F=定值控制模式;

　　2)它忽略了定子繞組電阻壓降IoR對(duì)磁場(chǎng)的影響，V/F=定值控制模式，雖然阻止了頻率下降、磁場(chǎng)增大的主要問(wèn)題，但是磁場(chǎng)不是恒定的，而是隨著頻率在下降，造成低頻時(shí)磁場(chǎng)弱、電機(jī)轉(zhuǎn)矩不足;