变频调速系统的标量控制

目前较为简单的一类变频器是V/F控制（control)（简称标量控制），它就是一种电压发生模式装置，对调频过程中的电压进行给定变化模式调节，常见的有线性V/F控制（用于恒转矩）和平方V/F控制（用于风机(Draught Fan)水泵变转矩）。标量控制的弱点在于低频转矩不够（需要转矩提升）、速度稳定（解释:稳固安定；没有变动)性不好（调速范围1∶10），因此在重载设备使用过程中被逐步淘汰，而矢量控制的变频器正逐步进行推广。

二变频调速系统的矢量控制（control)

矢量控制成功的解决了交流电动机电磁转矩的有效控

制，使异步电动机可以像他励直流电机那样控制（control)，实现优良的动、静态调速特性，实现交流电动机高性能控制，因此矢量控制又称为解耦控制或矢量变换控制。发展趋势表明，矢量控制将淘汰标量控制，成为交流电动机传动系统的工业标准控制技术

此功能增加变频（frequency conversion)器的输出电压（主要是低频时），以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失，从而改善马达的输出转矩。改善电机低速输出转矩不足的技术

使用矢量控制，可以使电机在低速,如(无速度传感器(transducer)时)1Hz（对4极电机，其转速大约为30r/min）时的输出转矩可以达到电机在50Hz供电输出的转矩（约为额定转矩的150％）。

对于常规的V/F控制（control)，电机的电压降随着电机速度的降低（reduce)而相对增加，这就导致由于励磁不足，而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足，变频器（Variable-frequency Drive)中需要通过提高电压，来补偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做'转矩提升'（1）。

转矩提升功能是提高变频（frequency conversion)器的输出电压。然而即使提高很多输出电压，电机转矩并不能和其电流相对应的提高。

因为电机电流包含电机产生的转矩分量和其它分量（如励磁分量）。

矢量控制把电机的电流(Electron flow)值进行分配，从而确定产生转矩的电机电流分量和其它电流分量（如励磁分量）的数值。

矢量控制可以通过对电机端的电压降的响应，进行优化补偿，在不增加电流的情况下，允许电机产出大的转矩。此功能对改善电机低速时温升也有效。

异步电动机矢量控制变频（frequency conversion)调速系统的开发，使异步电动机的调速可获得和直流电动机相媲美的高精度

和快速响应性能。异步电动机的机械结构又比直流电动机简单、坚固，且转子(rotor)无碳刷滑环等电气接触点， 故应用前景十分广阔。现将其优点和应用范围综述如下:

1、矢量控制（control)系统的优点：

动态的“速响应直流电动机受整流的限制，过高的di/dt是不容许的。异步电动机只受逆变器(inverter)容量的限制，强迫电流的倍数可取得很高，故速度响应快，一般可达到毫秒级，在快速性方面已超过直流电动机。

低频转矩增大一般通用变频器(VVVF控制)在低频时转矩常低于额定转矩，在5Hz以下不能带满负载工作。而矢鱿控制变频器由于能保持磁通恒定，转矩与it呈线性关系，故在极低频时也能使电动机的转矩高于额定转矩。

控制的灵活性直流电动机常根据不同的负载对象，选用他励、串励、复励等形式。它们各有不同的控制特点和机械特性。而在异步电动机矢量控制系统中，可使同一台电动机输出不同的特性。在系统内用不同的函数发生器作为磁通调节器，即可获得他励或串励直流电动机的机械特性。

2、矢量控制系统的应用范围

要求高速响应的工作机械：如工业机器人驱动系统在速度响应上至少需要100rad/s，矢量控制（control)驱动系统能达到的速度响应值可达1000rad/s，保证机器人驱动系统快速、地工作。

适应恶劣的工作环境：如造纸机、印染机均要求在高湿、高温并有腐蚀性气体的环境中工作，异步电动机比直流电动机更为适应。

3、高精度的电力拖动：如钢板和线材卷取机属于恒张力控制，对电力拖动的动、静态度有很高的要求，能做到高速(弱磁)、低速(点动)、停车时强迫制动。异步电动机应用矢量控制后，静差度<0.02%，有可能完全能代替V-M直流调速系统。

4、四象限运转：如高速电梯的拖动，过去均用直流拖动，现在也逐步（step by step)用异步电动机矢量控制（control)变频调速系统代替。