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矢量控制 控制的是什么

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矢量控制 控制的是什么看了论坛里很多讨论矢量控制的帖子,发现自己对矢量控制越来越迷糊,
矢量控制就是分解励磁电流和力矩电流, 实现像直流电机似的,励磁单独控制,转矩单独控制,同速下直接改变转矩电流分量。 这是我大概的理解。
但是,
①这是怎么实现的,变频器输出只有频率和电压,调节电流分量?感觉电压只有大小和频率,超前和滞后。
②转矩电流是不是等于电机电流*功率因数 ,因为V/F控制总电流,矢量控制就要控制转矩电流,那是不是间接改变了 功率因数?(励磁电流是不是空载电流 也就是无功的)
③矢量控制下,低频时电压也会降低,保证磁通量,负载不变,升速时,励磁电流应该不变吧?电机输出功率应该增加,电压升高,转矩电流会变大吗?
④矢量控制 低频时也能达到额定转矩,假如3KW电机 额定转矩19N*M,额定电流6.8A, 矢量控制 10HZ时,实际转矩100%(变频器显示),电流应该不到6.8吧?因为速度还没到额定速度。但实际看当电机达到额定转矩时,电流已经在额定电流附近了。


-------你以为变频器的输出电压和输出电流是同相的?
还是找书仔细读读比较好。网上的东西不会说的很详细。


--------首先,我没以为变频器的输出电压和输出电流是同相的。
我查过论坛里的帖子,搜一下有很多很多关于矢量控制的帖子,反反复复都是差不多的,回答也大同小异,励磁电流和力矩电流解耦,我理解能力有限,看了一些资料关于解耦的,一些坐标变换,不太懂,所以有上面的几个问题,控制电流首先要控制电压吧? 所以我理解控制矢量电流会不会是通过控制矢量电压得到的,而控制矢量电压是从变频器输出电压的导通或者相位得到的? 当然这可能是我因知识不足而差生的误解,不像在这个概念上理解多深,只是想明白一些基本问题。
还是希望有能回答我提的那几个问题的,如果觉得太简答,那你就用简单的说,通俗点最好。
同时感谢Y斑的提示,不知道为什么论坛里不像找答案那样,提问前会列出类似的帖子,必须自己去搜。

-------首先,如果假定绕组不存在电阻,那么励磁电流和电压正交。就是说,励磁电流理论上是完全无功的,不消耗能量。有功部分就是转矩电流,它和输出电压是同相的。两者相差90度。
变频器内置电压、电流传感器,通过通电调式电机,当然可以知道实际电机的绕组参数、励磁参数、磁饱和曲线等等。运转时就能计算出当前频率下,对测得的负载转矩,应多少励磁电流、多少转矩电流,控制IGBT每次导通的时长,(最少每秒2千次)随时控制瞬时的输出电压电流。其合成的电压电流满足即时的负载转矩。

------1、正面考虑:矢量控制是把电机和变频器看成一个整体,再矢量坐标变换把变频器和交流电机人为分为直流调速器和直流电机,来控制直流电机模型,最后再把这个过程反演算回去(通过软件)控制交流参数。
反面考虑:把交流电机分解成直流电机和另外一部分,把分解出来的这另外一部分通过软件算法在变频器中来实现,也就是中和抵消,这样控制起来就简单了。也要把变频器和电机看成一个整体。
参考图:

矢量控制 控制的是什么

矢量控制 控制的是什么

2、变频器控制电机就是间接改变了传动系统的功率因数。励磁电流不是空载电流 但是是无功的。
3、变频调速分在基频以上调速(恒功率调速)和基频以下调速(恒转矩调速)
4、对交流电机来说,转矩基本和电流与功率因数的乘积正正比。



--------我大概理解如下:
①励磁电流是无功电流,即只为产生磁场(不考虑阻值耗能)。矢量控制时,励磁电流理论上是不变的。

②矢量控制将三相正弦交流量转换成两相直流量(Id励磁,Iq扭矩),这种数学模型使三相电与励磁电流和扭矩电流有了对应关系,从而利用此种关系调节三相电导通时间和频率,也就是随时控制瞬时的输出电压相位控制。VF只能进行简单的电压频率大小调节,相当于粗调,不会区分什么相位和电流分量之类的。

③矢量控制特有的对转矩电流控制,使负载增大时,转矩电流更快的得到提高,相对VF,低频合成电流更小,而转矩电流不小,所以功率因数应该是有所提高的。

以上理解有误的还请多指点。

----------嗯,理解的挺对的。
正因为交流输入对直流回路的充电电流只能在电压峰值处充电,所以输入回路基本电压电流同相位。所以电机空载并使用矢量控制时,会发现输入电流会变得相对很小。
包括通电做完电机静态测试后,得到实际电机绕组阻值,在做动态测试时要求电机完全空载(这时可认为没有转矩电流),就是在测试励磁电流是否和计算值一致。
明白这些道理,有助于理解电机调试为什么要求那么做。
对不对?

------你对交流异步电机的矢量控制点评,如同“点穴”一般。
看着过瘾!所以说,玩西门子的交流传动,其实就是在体验交流传动的技术和原理。一旦开窍了,其乐无穷。


---------矢量控制,简称323,将三相电通过矢量运算,转化成2 个变量的模型,通过控制这两个量,实现对系统输出能量的控制,最后再软化3相输出。具体的过程请查阅运动控制技术的书籍。


---------在矢量控制的时候,装置给定的励磁电流,是不是直流的?


---------励磁电流和转矩电流实际是叠加在一起加在电机上的,请参阅“nnnn1234“贴中的原理框图。因此不能说只要是交流加在电机上电机就要转,加在电机上不转就是直流。


---------

矢量控制 控制的是什么

矢量控制 控制的是什么

看看上面的图,老外是什么解释有功电流和无功电流的?喝着啤酒,就把问题形象的比喻了。ok?

其实,从另一个侧面来看,交流电机的励磁电流分量,就是电机的无功电流,而转矩分量电流,是有功。由此即可解释,矢量控制时,上电以后,为什么电机不转,但电机有电流的问题;或者说交流电机空载,为什么会有20%-40%甚至更多的电机额定电流呢?就是无功损耗嘛。电机的激磁电流占了95%以上的空载电流。


--------不是说上电。是说启动ON之后。
对于矢量控制来说,就已经在1秒内开始输出励磁电流,只不过输出频率为0Hz。这时电机相当是处于“制动”状态。如果这时转动转子,你是可以感觉到很大阻力的(这也是会产生负载转矩的)。
对于V/f模式也是一样;这是因为存在电压连续提升50%。如果你把它设为0,那就转子自由转动了。当然这时的ON;也没有电流输出了。

----关于17楼“电机空载时也包括有功电流呀,电机不是转了吗,已经有转矩了、、、、”的说法,也许自己注意观察一下就知道了。电机空载状态(不考虑负载轴的连接。只是电机轴空转),有转矩没错,但转矩电流是多少呢?看看监控的转矩电流分量就知道了。它只占电机额定转矩电流5%以内!非常的小。因为电机此时的阻力就是转子轴承的阻力(不考虑电机转子惯性,只说稳态),那此时电机的1/3额定电流都做什么?就是给电机提供激磁了。做虚功呢。

以上说的是交流异步电机的矢量控制。



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