变频器的负载类型及控制方式

变频器的控制方式1 引言我们通常意义上讲的低压变频器，其输出电压一般为220～650v、输出功率为0.2～400kw、工作频率为0～800hz左右，变频器的主电路采用交－直－交电路。

根据不同的变频控制理论，其模式主要有以下三种:（1）v/f=c的正弦脉宽调制模式（2）矢量控制（vc）模式（3）直接转矩控制（dtc）模式针对以上三种控制模式理论，可以发展为几种不同的变频器控制方式，即v/f控制方式（包括开环v/f控制和闭环v/f控制）、无速度传感器矢量控制方式（矢量控制vc的一种）、闭环矢量控制方式（即有速度传感器矢量控制vc 的一种）、转矩控制方式（矢量控制vc或直接转矩控制dtc）等。

这些控制方式在变频器通电运行前必须首先设置。

2 v/f控制方式2.1 基本概念我们知道，变频器v/f控制的基本思想是u/f=c，因此定义在频率为fx时，ux的表达式为ux/fx=c，其中c为常数，就是“压频比系数”。

图1中所示就是变频器的基本运行v/f曲线。

由图1可以看出，当电动机的运行频率高于一定值时，变频器的输出电压不再能随频率的上升而上升，我们就将该特定值称之为基本运行频率，用fb 表示。

也就是说，基本运行频率是指变频器输出最高电压时对应的最小频率。

在通常情况下，基本运行频率是电动机的额定频率，如电动机铭牌上标识的50hz或 60hz。

同时与基本运行频率对应的变频器输出电压称之为最大输出电压，用vmax表示。

当电动机的运行频率超过基本运行频率fb后，u/f不再是一个常数，而是随着输出频率的上升而减少，电动机磁通也因此减少，变成“弱磁调速”状态。

基本运行频率是决定变频器的逆变波形占空比的一个设置参数，当设定该值后，变频器cpu将基本运行频率值和运行频率进行运算后，调整变频器输出波形的占空比来达到调整输出电压的目的。

因此，在一般情况下，不要随意改变基本运行频率的参数设置，如确有必要，一定要根据电动机的参数特性来适当设值，否则，容易造成变频器过热、过流等现象。

》线性 V/f控制， P1300 = 0可用于可变转矩和恒定转矩的负载，例如，带式运输机和正排量泵类。

》带磁通电流控制（FCC）的线性V/f控制， P1300 = 1这一控制方式可用于提高电动机的效率和改善其动态响应特性。

》抛物线 V/f控制 P1300 = 2这一方式可用于可变转矩负载，例如，风机和水泵。

》多点 V/f控制 P1300 = 3有关这种运行方式更详细的资料，请参看 MM440“参考手册”。

》纺织机械的 V/f控制 P1300 = 5没有滑差补偿或谐振阻尼。

电流最大值 Imax控制器从属于电压而不是频率。

》用于纺织机械的带FCC 功能的 V/f控制 P1300 = 6P1300 = 1和P1300 = 5的组合控制。

》带独立电压设定值的 V/f控制 P1300 = 19电压设定值可以由参数P1330给定，而与斜坡函数发生器（RFG）的输出频率无关》无传感器矢量控制 P1300 = 20这一控制方式的特点是，用固有的滑差补偿对电动机的速度进行控制。

用这一控制方式时，可以得到大的转矩、改善瞬态响应特性、具有优良的速度稳定性，而且在低频时可以提高电动机的转矩。

可以从矢量控制变为转矩控制（参看P1501）。

》带编码器反馈的速度控制 P1300 = 21带速度编码器反馈的磁场定向控制可以实现：¨提高速度控制的精度，改善速度控制的动态响应特性。

¨改善低速时的控制特性。

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变频器控制方式有哪些_变频器有几种控制方式_变频器的控制方式详解变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，而作为变频调速系统的核心变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素，除了变频器本身制造工艺的先天条件外，对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。

本文从工业实际出发，综述了近年来各种变频器控制方式的特点，并展望了今后的发展方向。

变频器简介1）变频器的基本结构变频器是把工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。

对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。

2）变频器的分类变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM 控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。

变频器控制方式选择依据对于控制方式，要根据生产机械的具体要求来进行选择。

1、二次方律负载对于离心式风机、水泵和空气压缩机一类的二次方律负载，一般采用V/F控制方式为宜。

因为V/F控制方式有低励磁U/f线，在低频运行时可以更好地节能。

矢量控制方式实质上是使电动机始终保持额定磁通的控制方式，不可能实现低励磁。

2.恒转矩负载（1）对于负载率经常变动、调速范围又不很大的负载，一般以选择无反馈矢量控制为好，因为V/F控制方式的转矩提升量不易预置得恰到好处，但采用无馈矢量控制方式时，须注。

变频器的控制方式及合理选用1.变频器的控制方式低压通用变频器输出电压在380~650V，输出功率在0.75~400KW，工作频率在0~400HZ，它的主电路都采用交-直-交电路。

其控制方式经历以下四代。

（1）第一代以U/f=C，正弦脉宽调制（SPWM）控制方式。

其特点是：控制电路结构简单、成本较低，但系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。

（2）第二代以电压空间矢量（磁通轨迹法），又称SPWM控制方式。

他是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形。

以内切多边形逼近圆的方式而进行控制的。

经实践使用后又有所改进：引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流成闭环，以提高动态的精度和稳定度。

但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。

（3）第三代以矢量控制（磁场定向法）又称VC控制。

其实质是将交流电动机等效直流电动机，分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。

通过控制转子磁链，以转子磁通定向，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。

然而转子磁链难以准确观测，以及矢量变换的复杂性，实际效果不如理想的好。

（4）第四代以直接转矩控制，又称DTC控制。

其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。

具体方法是：a.控制定子磁链——引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；b.自动识别（ID）——依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别；c.算出实际值——对定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制；d.实现Band-Band 控制——按磁链和转矩的Band-Band 控制产生PWM信号，对逆变器开关状态进行控制；e.具有快速的转矩响应（〈2ms），很高的速度精度（±2%，无PG反馈），高转矩精度（〈±3%）；f.具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时（包括0速度时）,可输出150% ~200%转矩。

变频器控制方法变频器是一种广泛应用于工业控制系统中的电子设备，用于调节电机的转速和负载。

通过变频器控制方法，可以实现精准的转速调节，提高生产效率，降低能源消耗。

本文将介绍几种常见的变频器控制方法及其优缺点。

一、开环控制方法开环控制是最基础的变频器控制方法。

在这种方法中，变频器根据预设的频率输出电压给电机驱动，但无法准确知道电机实际的转速和负载情况。

因此，开环控制无法做到精确的转速调节，适用于一些对精度要求不高的场合。

二、闭环控制方法闭环控制是通过传感器实时反馈电机的转速和负载信息，并将该信息与预设的转速进行比较，实现闭环控制。

这种方法可以实现更精确的转速调节，提高系统的稳定性和响应速度。

然而，闭环控制的硬件成本相对较高，系统复杂度较大。

三、矢量控制方法矢量控制是一种基于电机数学模型的高级控制方法。

它控制电机的电流和电压，而不仅仅是频率，从而实现更精确的转速和扭矩控制。

矢量控制方法具有很高的控制精度和响应速度，适用于对控制精度要求较高的应用，如精密加工、自动化生产线等领域。

四、模糊控制方法模糊控制是一种基于模糊逻辑的智能控制方法。

它通过建立模糊推理系统，根据输入的状态和规则，对输出进行模糊化处理。

模糊控制可以处理非线性系统和模糊输入，适用于一些复杂的控制问题。

然而，模糊控制需要大量的专家知识和经验，系统的调试和优化较为困难。

五、PID控制方法PID控制是一种常用的比例-积分-微分控制方法。

它通过不断调整输出信号，使系统的误差趋于零，实现精确的控制。

PID控制方法具有调试简单、稳定性好等优点，广泛应用于工业控制系统中。

然而，PID参数的选择和调整往往需要一定的经验和专业知识。

综上所述，变频器控制方法有开环控制、闭环控制、矢量控制、模糊控制和PID控制等多种方式。

不同的控制方法适用于不同的控制需求和系统特点。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的控制方法，以提高系统的性能和效率。

EV系列变频器参数设定EV系列变频器是一种先进的电力变频调速设备，广泛应用于电机驱动控制系统中。

通过根据负载的需求，调整变频器的输出频率，来实现对电机速度的精确调节。

在使用EV系列变频器时，需要对一些参数进行设定，以确保变频器的正常工作。

以下将详细介绍EV系列变频器的参数设定。

1.主频设置：主要用于设定变频器的输出频率范围，通常可选择50Hz或60Hz。

2.负载类型设置：根据不同的负载类型，设定对应的参数。

常见的负载类型包括恒扭矩负载、恒功率负载和变转矩负载等。

3.控制模式设置：可选择速度调节模式或扭矩控制模式。

速度调节模式可实现电机的精确速度调节，而扭矩控制模式可实现对电机输出扭矩的精确控制。

4.加速时间和减速时间设置：设定变频器的加速和减速时间，控制电机的平稳启停。

5.频率反馈设置：根据需要，设定变频器是否需要通过反馈信号来对输出频率进行实时控制。

6.PID控制参数设置：PID控制是一种广泛应用于工控系统中的控制算法，通过调节PID参数，可以实现对电机速度的精确控制。

7.过载保护设置：设定变频器的过载保护参数，以避免电机在超负荷工况下的损坏。

8.故障保护设置：根据实际需求，设置变频器的故障保护参数，以及故障报警方式。

9.输入输出设置：根据实际应用需求，设定变频器的输入输出参数，如开关量输入输出、模拟量输入输出等。

10.通信设置：EV系列变频器通常配备有通信接口，可以与上位机或其他设备进行通信。

通过设置通信参数，实现设备之间的数据交换和远程控制。

11.基本参数设定：包括电压设定、电流设定、功率因数设定等基本参数的设定。

12.软启动设定：设定变频器的软启动功能，以避免电机的冲击启动，延长电机的使用寿命。

13.电机保护设置：设定电机的过电流保护、过压保护、欠压保护等参数，以保护电机的安全运行。

14.多电机控制设置：设定多个电机之间的协同控制参数，实现电机之间的同步运行或逆变。

以上是EV系列变频器的一些常见参数设定。

变频器的工作原理及选型一、工作原理变频器是一种能够改变电源频率并控制机电转速的电力调节设备。

它通过将输入电源的直流电转换为可调变频的交流电，从而改变机电的转速。

变频器由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。

1. 整流器：将输入的交流电转换为直流电，通常采用整流桥电路实现。

2. 滤波器：用于滤除整流后的直流电中的脉动成份，保证逆变器输出的交流电质量。

3. 逆变器：将滤波后的直流电转换为可调变频的交流电，常用的逆变器有PWM逆变器和调制逆变器。

4. 控制电路：用于控制变频器的工作状态和输出频率，通常采用微处理器或者数字信号处理器实现。

变频器的工作原理可以简单概括为：输入电源经过整流和滤波后，通过逆变器转换为可调变频的交流电，再经过控制电路调节输出频率和电压，最终驱动机电实现对转速的控制。

二、选型指南在选择变频器时，需要考虑以下几个因素：1. 负载类型：根据负载类型选择适合的变频器。

常见的负载类型包括离散负载（如风机、水泵）、连续负载（如输送机、压缩机）和混合负载（如注塑机、卷绕机）。

不同负载类型对变频器的要求不同，需要根据实际情况选择。

2. 功率需求：根据负载的功率需求选择合适的变频器。

功率通常以千瓦（kW）为单位表示。

需要根据负载的额定功率和峰值功率来确定变频器的额定功率。

3. 频率范围：根据负载的工作频率范围选择变频器。

不同负载对频率范围的要求不同，需要根据负载的工作频率范围来确定变频器的输出频率范围。

4. 控制方式：根据对控制方式的要求选择变频器。

常见的控制方式包括V/F控制、矢量控制和直接转矩控制。

不同的控制方式适合于不同的应用场景，需要根据实际需求选择。

5. 额定电压：根据负载的额定电压选择变频器。

电压通常以伏特（V）为单位表示。

需要根据负载的额定电压来确定变频器的输入电压范围。

6. 环境条件：根据使用环境的要求选择适合的变频器。

包括温度、湿度、海拔高度等环境条件。

需要选择能够适应使用环境的变频器。

变频器基础知识1、什么是变频器？变频器的基本功能？变频器是利用电力半导体器件（IGBT、IPM）的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

变频器的基本功能就是，将频率固定（工频通常为50Hz）交流电源（三相或单相）转换成频率在一定范围内连续可调（通常0-400Hz）三相交流电源。

2、变频器常用的控制方式有哪几种？V/F 控制、V/F+PG、无感矢量、矢量+PG。

3、变频器可以驱动哪几类电机？三相异步电机（包括普通鼠笼式电机和变频电机）、永磁同步电机。

4、三相异步电机的转速公式？N=60f/p —旋转磁场转速，n=60f(1-s)/P —电机转速N：同步转速（2 极电机3000r，4 极1500r，6 极1000r，8 极750r）；f：输入交流电源的频率（一般50Hz）；p：极对数（1、2、3、4）；n：电机转速（r/min）；s：异步电机的滑差率（无单位）。

二、目前在售产品系列1、产品系列有：PI9000：9100(9100A、9100B)、9200、9200Z、9300、9400；PI7800；PI8100。

2、简述9000 与130 的区别：A、电压等级：9000 有G1\G2\G3\G4，130 只有G1\G2\G3；B、控制方式：9000 有V/F、无PG 矢量控制、带PG 矢量控制，130 只有V/F、无PG 矢量控制；C、外围选件：9000 可以接PG 卡、485 通讯，130 不能接PG 卡、单有内置485 通讯；D、可拖动电机类型：9000 可拖动异步电机、同步电机（永磁电机），130 只能拖动异步电机。

E、功能方面：高速脉冲输入、输出9000 有，130 没有；定长和计数9000 有，130 没有；比例联动9000 有，130 没有；简易PLC功能9000 有，130 没有；参数拷贝9000 有，130 没有；按键锁定9000 没有，130 有。

休眠功能9000 有，130 没有；红外功能9000有，130 没有。

变频器PID控制方式分类及调整方法变频器PID控制的目的是通过控制对象的传感器等检测控制量（反馈量），将其与目标值（温度、压力等设定值）进行比较。

若有偏差，则通过PID功能的控制动作使偏差为0，即要使反馈量与目标值一致的一种较通用的控制方式。

适用于流量、压力、温度控制等过程控制。

有些变频器对PID调节器的输出可根据反馈信号的输入值进行切换，可选择正动作或反动作，因此按照PID调节器的输出，能使电动机的转速增加或减小。

PID调节器正动作输出时，反馈量电压输入为0-10V（电流输入为4-20mA），反动作输了时，反馈量电压输入为10-0V（电流输入为20-4mA）。

（一）变频器PID控制器动作原理变频器的PID控制是指速度控制器的P---增益、I---积分时间、D---微分时间控制。

（1）P动作操作量（输出频率）和偏差之间有比例关系的动作称为P动作，因此P动作就是输出和偏差成比例的输出频率。

但是只是P动作不能使偏差为0。

P（增益）：是决定P动作对偏差响应程度的参数。

增益取大时，响应快，但过大将产生振荡，增益取小时，响应滞后。

它定义了速度控制器的比例增益，大增益可能引起速度波动。

偏差在100%时，最高频率为100%，P增益为1时：下图显示了在偏差阶跃信号作用下，速度控制器的输出:（2）I动作操作量（输出频率）的变化速度和偏差成比例关系的动作称为I动作。

因此，I动作即是输出按偏差积分的操作量，由此可达到使控制量（反馈量）和目标量（设定频率）一致的效果，但对变化急剧的偏差，响应就差。

因此积分时间参数I决定了I动作效果的大小，积分时间大时，响应迟缓，但对外部扰动的控制能力变差，积分时间小时，响应速度快，过小时，将发生振荡。

I定义了变频器控制器在偏差阶跃信号作用下，控制器输出信号的变化率，积分时间越短，连续偏差值的校正就越快，但是如果太短，会造成控制不稳定。

下图显示了在偏差发生之后，偏差值不变时，速度控制器的输出：（3）D动作操作量（输出频率）和偏差的微分值成比例的动作称为D动作。

变频器选择的基本原则
变频器选择的基本原则如下：
负载类型：根据实际应用场景和负载类型选择变频器。

不同类型的负载对电机速度和扭矩的要求不同，如离心负载、正弦负载和恒力负载等，需要根据负载类型选择相应的变频器控制方式。

功率匹配：选择适合负载功率的变频器。

根据负载的额定功率选择变频器的功率等级，以确保变频器能够正常运行并满足负载的要求。

通常采用变频器功率略大于电动机功率的原则。

输出频率范围：根据负载要求选择变频器的输出频率范围。

不同应用需要的频率范围不同，如某些应用需要较高的频率范围来实现高速运行，而某些应用只需要低频范围即可。

控制方式：根据应用需求选择合适的变频器控制方式。

常见的控制方式有V/F控制、矢量控制和直接转矩控制等，需要根据负载的要求和性能需求选择合适的控制方式。

可靠性和适应性：选择具有良好可靠性和适应性的品牌和型号的变频器。

考虑变频器的可靠性、抗干扰性、保护功能、通讯接口等因素，以确保变频器能够稳定运行并适应复杂的工作环境。

经济性：根据项目预算和长期投资考虑变频器的经济性。

需综合考虑设备的价格、维护成本、能效等因素，选择能够
提供最佳性价比的变频器。

需要根据具体的应用场景和负载要求综合考虑以上原则，选择合适的变频器型号和品牌。

在选择过程中，还应咨询专业人士或供应商的意见，以获得更准确的建议。

简述变频器的工作原理和控制方式1变频器的工作原理我们知道，交流电动机的同步转速表达式位：n＝60 f(1－s)/p (1)式中n———异步电动机的转速；f———异步电动机的频率；s———电动机转差率；p———电动机极对数。

由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。

变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。

2变频器控制方式低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。

其控制方式经历了以下四代。

2.1U/f=C的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。

但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。

另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。

因此人们又研究出矢量控制变频调速。

2.2电压空间矢量（SVPWM）控制方式它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。

经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。

但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。

2.3矢量控制（VC）方式矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。