De uitgangsspanning van de laagspanning universele frequentieomzetting is 38 0 ~ 65 0 V, het uitgangsvermogen is 0,75 ~ 400 kW, de werkfrequentie is 0 ~ 400 Hz en het hoofdcircuit gebruikt AC-DC- AC-circuit. De controlemethode is door de volgende vier generaties gegaan.
Sinuspulsbreedtemodulatie (SPWM) regelmodus
Het wordt gekenmerkt door een eenvoudige structuur van het regelcircuit, lage kosten en goede mechanische hardheid, die kan voldoen aan de soepele snelheidsregelingsvereisten van algemene transmissie en wordt veel gebruikt in verschillende sectoren van de industrie. Bij lage frequenties wordt het koppel vanwege de lage uitgangsspanning echter aanzienlijk beïnvloed door de spanningsval van de statorweerstand, zodat het maximale koppel van de uitgang wordt verminderd. Bovendien zijn de mechanische eigenschappen ervan niet zo moeilijk als de DC-motor, de dynamische koppelcapaciteit en de statische snelheidsregeling zijn niet bevredigend, en de systeemprestaties zijn niet hoog, de regelcurve zal veranderen met de verandering van belasting, de koppelrespons is traag, de benuttingsgraad van het motorkoppel is niet hoog, de prestaties worden verminderd vanwege de aanwezigheid van statorweerstand en het dode zone-effect van de omvormer bij lage snelheid, en de stabiliteit wordt slecht. Daarom hebben mensen vectorbesturingsfrequentieconversiesnelheidsregeling ontwikkeld.
Voltage Space Vector (SVPWM) besturingsmodus
Het is gebaseerd op het uitgangspunt van het algemene generatie-effect van de driefasige golfvorm, en heeft tot doel het ideale cirkelvormige roterende magnetische veldtraject van de luchtspleet van de motor te benaderen, een driefasige gemoduleerde golfvorm in één keer te genereren en deze te regelen door naderen van de cirkel door een ingeschreven veelhoek. Na praktisch gebruik is het verbeterd, dat wil zeggen dat frequentiecompensatie is geïntroduceerd, wat de fout van snelheidsregeling kan elimineren; De grootte van de flux wordt geschat door feedback om de invloed van statorweerstand bij lage snelheden te elimineren. De uitgangsspanning en -stroom zijn gesloten om de dynamische nauwkeurigheid en stabiliteit te verbeteren. Er zijn echter veel koppelingen van regelcircuits en er is geen koppelaanpassing geïntroduceerd, dus de systeemprestaties zijn niet fundamenteel verbeterd.
Vectorbesturingsmodus (VC).
De praktijk van snelheidsregeling voor vectorbesturingsfrequentieomzetting is om de statorstroom Ia, Ib, Ic van de asynchrone motor om te zetten in het driefasige coördinatensysteem, door de driefasige-tweefasige transformatie, equivalent aan de wisselstroom Ia1Ib1 in het tweefasige stationaire coördinatensysteem, en vervolgens door de rotor magnetische veldgeoriënteerde rotatietransformatie, equivalent aan de gelijkstroom Im1, It1 in het synchrone rotatiecoördinatensysteem (Im1 is gelijk aan de excitatiestroom van de gelijkstroommotor; IT1 is equivalent aan de ankerstroom evenredig met het koppel), en imiteer vervolgens de besturingsmethode van de DC-motor, vind de besturingshoeveelheid van de DC-motor en realiseer de besturing van de asynchrone motor na de overeenkomstige gecoördineerde inverse transformatie. De essentie is om de AC-motor gelijk te stellen aan een DC-motor en de twee componenten van snelheid en magnetisch veld onafhankelijk te regelen. Door de rotorfluxkoppeling te regelen en vervolgens de statorstroom te ontleden, worden de twee componenten van koppel en magnetisch veld verkregen en wordt de kwadratuur- of ontkoppelingsregeling gerealiseerd door coördinatentransformatie. Het voorstel voor een vectorcontrolemethode is van baanbrekend belang. In praktische toepassingen echter, omdat de rotorflux moeilijk nauwkeurig waar te nemen is, worden de systeemkarakteristieken sterk beïnvloed door de motorparameters en is de vectorrotatietransformatie die wordt gebruikt in het equivalente DC-motorbesturingsproces ingewikkelder, wat het moeilijk maakt voor de daadwerkelijk controle-effect om de ideale analyseresultaten te bereiken.
Directe koppelregeling (DTC) methode
In 1985 stelde professor DePenbrock van de Ruhr-universiteit in Duitsland voor het eerst een frequentieomzettingstechnologie met directe koppelregeling voor. Deze technologie lost de tekortkomingen van de bovenstaande vectorbesturing grotendeels op en heeft zich snel ontwikkeld met nieuwe besturingsideeën, een beknopte en duidelijke systeemstructuur en uitstekende dynamische en statische prestaties. Deze technologie is met succes toegepast op krachtige wisselstroomaandrijvingen, tractie door elektrische locomotieven. Directe koppelregeling analyseert direct het wiskundige model van de AC-motor onder het statorcoördinatensysteem en regelt de flux en het koppel van de motor. Het vereist niet dat de AC-motor gelijk is aan een DC-motor, waardoor veel complexe berekeningen in vectorrotatietransformatie worden geëlimineerd; Het hoeft de besturing van een gelijkstroommotor niet na te bootsen, noch het wiskundige model van een wisselstroommotor voor ontkoppeling te vereenvoudigen.
Matrix AC-AC-besturingsmodus
VVVF-frequentieconversie, vectorbesturingsfrequentieconversie en directe koppelbesturingsfrequentieconversie zijn allemaal een van de AC-DC-AC-frequentieconversie. De algemene nadelen zijn een lage ingangsvermogensfactor, grote harmonische stroom, grote energieopslagcapaciteit die vereist is voor gelijkstroomcircuits, en regeneratieve energie kan niet worden teruggevoerd naar het net, dat wil zeggen dat vierkwadrantbedrijf niet kan worden uitgevoerd. Om deze reden is de matrix wisselfrequentie ontstaan. Omdat de matrix AC-AC frequentieconversie de tussenliggende DC-link elimineert, waardoor de omvangrijke en dure elektrolytische condensatoren worden geëlimineerd. Het kan een arbeidsfactor van l, een ingangsstroom van sinusoïdale en vierkwadrantwerking en een hoge vermogensdichtheid van het systeem bereiken. Hoewel deze technologie nog niet volwassen is, trekt ze nog steeds veel wetenschappers aan om haar grondig te bestuderen. De essentie is geen indirecte regeling van stroom, fluxkoppeling en gelijke hoeveelheden, maar het koppel wordt direct gerealiseerd als de gecontroleerde grootheid. Hier is hoe:
1. Controleer de statorflux om de statorfluxwaarnemer te introduceren om de snelheidsloze sensor te realiseren;
2. Automatische identificatie (ID) is gebaseerd op nauwkeurige wiskundige motormodellen om motorparameters automatisch te identificeren;
3. Bereken de werkelijke waarde die overeenkomt met de statorimpedantie, wederzijdse inductantie, magnetische verzadigingsfactor, traagheid, etc., bereken het werkelijke koppel, de statorflux en de rotorsnelheid voor real-time controle;
4. Realiseer Band-Band-besturing om PWM-signalen te genereren volgens de Band-Band-besturing van flux en koppel om de schakeltoestand van de omvormer te regelen.
De AC-AC-frequentie van het matrixtype heeft een snelle koppelrespons (<2ms), high speed accuracy (±2%, no PG feedback), and high torque accuracy (<+3%); At the same time, it also has high starting torque and high torque accuracy, especially at low speed (including 0 speed), it can output 150%~200% torque.