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高壓變頻調速中的關鍵控制技術及其發展

時間:2007-05-29 14:59:00來源:hanjuan

導語:?采用矢量變換的方法實現交流電動機的轉速和磁鏈控制的完全解耦。
(1)矢量控制技術 1971年西門子公司提出的矢量變換控制是一種新的控制思想和控制理論。其基本思想是把交流電機模擬成直流電機進行控制。它是以轉子磁場定向,采用矢量變換的方法實現交流電動機的轉速和磁鏈控制的完全解耦。迄今為止,矢量控制技術已經獲 得了長足的發展。 (2)無速度傳感器矢量控制技術 近午來高性能異步電機調速系統得到廣泛的應用,而速度傳感器的安裝、維護以及低速性能等方面的問題,影響了異步電機調速系統的簡便性、廉價性和可靠性。無速度傳感器異步電機的控制已越來越受到人們的關注和重視。 無速度傳感器矢量控制變頻器既具有矢量控制高性能的優點,又具有通用變頻器沒有速度傳感器的長處,但是,在進行矢量控制時如何獲得速度信號是無速度傳感器矢量控制的技術關鍵。無速度傳感器控制系統獲得速度信號的方法是直接計算、參數辯識、狀態估計、間接測量等手段,根據電機定子較易測量的定子電壓、電流計算出與速度有關的量,從而得到轉子速度,并將其用于速度反饋系統之中。常用的方法有:利用電機的基本方程式(靜態和動態)導出速度的方程式進行計算。根據模型參考{自適應控制的理論,選擇合適的參考模型和可調整模型,利用引適應算法辯識出速度,利用電機的齒諧波電勢計算速度等。 從1983年提出無速度傳感器矢量控制策略以來,—直受到學術界和產業界的高度重視,日立、安川電機等公司于1987年分別發表了研究成果,并相繼推出廠產品。目前,無速度傳感器矢量控制變頻器的凋速范圍為1:50左右,個別廠商有1:75甚至更高的產品。 (3)直接轉矩控制技術 直接轉矩控制技術(簡稱DTC),是近10年繼矢量控制技術之后發展起來的又一種新型的高性能交流變頻調速技術。實際上,由于轉子磁鏈難以準確觀測,系統特性受電機參數的影響比較大,而且矢量變換比較復雜,存在著某些理論與實踐不符的情形。 1985午,德國的M.Depenblock首次提出DTC的理論。它直接在定子坐標系下分析交流電機的數學模型,采用定子磁場定叫而無需解耦電流,直接控制電動機的磁鏈和轉矩,著眼于轉矩叫速度響應,以獲得高效的控制性能。這種控制技術與矢量控制技術相比,對電機參數不敏感,不受轉子參數的影響,簡單易行,在很大程度上克服了矢量控制技術的缺點,具有廣闊的發展和應用前景。

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