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變頻器技術(shù)中的補(bǔ)償技術(shù)

    補(bǔ)償技術(shù)在變頻器開環(huán)控制中是必不可少的。它包括力矩補(bǔ)償、滑差補(bǔ)償和死區(qū)效應(yīng)補(bǔ)償。在低頻時(shí)定子電阻的壓降相對于變頻器輸出電壓來說已經(jīng)不能忽略,必須進(jìn)行補(bǔ)償,否則輸出電壓不夠,電機(jī)在低頻時(shí)不動(dòng)或者轉(zhuǎn)速明顯下降?;钛a(bǔ)償主要是針對電機(jī)在負(fù)載較大時(shí)實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速會(huì)低于設(shè)定的轉(zhuǎn)速而設(shè)計(jì)的。這兩種補(bǔ)償方法在實(shí)現(xiàn)中可以采用簡單的固定值進(jìn)行補(bǔ)償,改進(jìn)的方法有利用三相電機(jī)電流進(jìn)行計(jì)算補(bǔ)償,不過只是根據(jù)電流幅值的補(bǔ)償,實(shí)際上該方法是標(biāo)量補(bǔ)償;更為精確的補(bǔ)償方法是將三相電機(jī)交流電流進(jìn)行矢量分解,同時(shí)將電機(jī)的損耗參與計(jì)算,這樣的補(bǔ)償效果更好。但是這種方法計(jì)算比較復(fù)雜,同時(shí)對電機(jī)的部分參數(shù)有一定的依賴性,在實(shí)現(xiàn)過程中存在一些困難。

    死區(qū)效應(yīng)補(bǔ)償技術(shù)在開環(huán)控制中占有很重要的作用,它能有效的提高輸出電流波形的平滑度和減小諧波,同時(shí)能夠提高輸出電壓的有效值和減小電機(jī)電流的振蕩。特別是在要求靜音的環(huán)境下,人為的提高載波頻率,如果沒有死區(qū)補(bǔ)償,在低頻時(shí)電機(jī)即使空載也可能不能運(yùn)行。目前比較常用的死區(qū)補(bǔ)償技術(shù)有電流過零點(diǎn)直接補(bǔ)償法,基于定子磁場定向的電流分解方法,死區(qū)電壓脈沖寬度補(bǔ)償方法,無電流傳感的死區(qū)時(shí)間預(yù)測補(bǔ)償方法等。電流過零點(diǎn)判斷的補(bǔ)償方法簡單易于實(shí)現(xiàn),但是由于電流波形中噪聲成分大,同時(shí)負(fù)載的波動(dòng)和外界的任何干擾都會(huì)引起過零點(diǎn)的判斷失誤,過零點(diǎn)有一個(gè)死區(qū)平臺(tái)影響低頻補(bǔ)償效果,特別是載波頻率比較高時(shí)尤為顯著?;诙ㄗ哟艌龆ㄏ虻姆椒ú恢苯优袛嚯娏鬟^零點(diǎn),而是將定子電流在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中分解得到電流矢量角和死區(qū)電壓矢量之間的關(guān)系進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償,如果該方法和死區(qū)電壓脈沖寬度補(bǔ)償相結(jié)合,效果更為突出。相位角預(yù)測的死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償方法是一種省掉電流傳感器的固定補(bǔ)償方法,該方法首先對電流相位角進(jìn)行預(yù)測,然后對死區(qū)時(shí)間做出相應(yīng)的補(bǔ)償,預(yù)測的角度可以根據(jù)變頻器輸出容量的不同在軟件中設(shè)置,或者由外部修改設(shè)定。

    該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以省掉電流傳感器,降低成本和系統(tǒng)體積,但是補(bǔ)償沒有根據(jù)外部負(fù)載變化而相應(yīng)調(diào)整,因而精度和動(dòng)態(tài)性能也會(huì)相應(yīng)的降低。

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