一、异步电动机的矢量控制?
异步电机的矢量控制设计及仿真在矢量控制技术出现之前,交流调速系统多为V / f 比值恒定控制方法,又常称为标量控制。采用这种方法在低速及动态(如加减速)、加减负载等情况时,系统表现出明显的缺陷,所以交流调速系统的稳定性、启动、低速时的转矩动态相应都不如直流调速系统。
随着电力电子技术的发展,交流异步电机控制技术全面从标量控制转向了矢量控制,采用矢量控
制的交流电机完全可以和直流电机的控制效果相媲美,甚至超过直流调速系统。
二、什么是开环矢量控制和闭环矢量控制?
开环是没输出检测这个环节,闭环有输出检测反馈再比较这个环节。 矢量控制就是PWM ,工业控制如变频器启动技术。简单说类似我们人跑步,开环是我们想跑快就跑多块,,闭环是跑多块还有监督的检查你跑多快,再告诉你要快是慢。
三、开环矢量控制原理?
矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。
具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流) 和产生转矩的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。
四、矢量控制理论概述?
矢量控制(vector control)也称为磁场导向控制(field-oriented control,简称FOC),是一种利用变频器(VFD)控制三相交流电机的技术,利用调整变频器的输出频率、输出电压的大小及角度,来控制电机的输出。
其特性是可以分别控制电机的磁场及转矩,类似他激式直流电机的特性。由于处理时会将三相输出电流及电压以矢量来表示,因此称为矢量控制。
五、什么叫矢量控制?
矢量控制,也称磁场定向控制。它是70年代初由西德F.Blasschke等人首先提出,以直流电机
和交流电机比较的方法阐述了这一原理。由此开创了交流电动机和等效直流电动机
的先河。矢量控制变频调速的做法是将异步电动机
在三相坐标系
下的定子交流电流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Ia1、Ib1,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相当于直流电动机的电枢电流),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。矢量控制方法的出现,使异步电动机变频调速在电动机的调速领域里全方位的处于优势地位。但是,矢量控制技术需要对电动机参数进行正确估算,如何提高参数的准确性是一直研究的话题。 直接转矩控制 1985年,德国鲁尔大学的DePenbrock教授首次提出了直接转矩控制理论,该技术在很大程度上解决了矢量控制的不足,它不是通过控制电流,磁链
等量间接控制
转矩,而是把转矩直接作为被控量来控制。转矩控制的优越性在于 ,转矩控制是控制定子磁链,在本质上并不需要转速信息,控制上对除定子电阻外的所有电机参数变化鲁棒性
良好,所引入的定子磁链观测器能很容易估算出同步速度信息,因而能方便的实现无速度传感器,这种控制被称为无速度传感器直接转矩控制。
六、矢量控制的原理?
针对电机系统,SVPWM是逆变器的调制技术,而矢量控制却是电机的控制技术。两者对象不同,有着本质的区别。矢量控制的本质是能量解耦,即有功和无功的单独控制。而坐标变换,则是其实现解耦的手段。矢量控制也可以称之为“磁场定向的电机控制”,意思就是把磁场方向,定向在某一个坐标轴M轴(人为定义的)上,由于转矩的方向与磁场正好垂直,它也就恰好被定向到了T轴(人为定义,与M轴垂直)上。把电机的电流也同样解耦在该MT坐标轴上,就可以分别对有功和无功(转矩和磁场)分别(解耦)控制。那么总能量的大小和方向也会随之变化,所以叫“矢量”控制(这句话我自己编的)。额外补充,为什么要采用SVPWM?原因主要有两个:
1. 相比于SPWM,提高直流侧电压利用率,提高15%;
2. 使定子磁链轨迹呈圆形,降低定子电流谐波。这是最关键的。
七、什么是矢量控制?
什么是矢量控制?
答:这是一个学问很深的问题,估计提问者是一位学理工科之人。这里本人尽力给予解释一下。
顾名思义,矢量是数学、物理学和工程力学中的基本概念;指一个同时具有大小与方向的几何对象;矢量的表示方法都是以一个箭头→表示作用力方向和一段长度的线段来表示它的力矩大小;矢量的概念比较抽象,涉及到数学中的代数以及拓扑学,是一门很深的数学概念。
在物理学中的速度、力矩、磁矩、电流密度等等都是用矢量图表示。
矢量控制原理应用于直流、交流电机的调速应用。磁场是一个看不见摸不着的东西,仅仅只是从理论的高度分析磁链的作用力。这里用磁链矢量的幅值和位置的估算太复杂,人们往往看不明白。
矢量控制现在广泛应用于变频器控制、伺服电机控制、高精度转动和转矩控制中,它简单地说就是(磁场定向法,这里面牵涉知识太复杂),又称为VC控制方式。它实际上是把三相交流异步电动机等效为直流电动机,分别对速度、磁场两个互相垂直的直流磁场进行独立调节控制。矢量控制方式的优点是可以使电机转矩连续平滑调节,调速范围广。但是它的控制参数的选择比较困难,需要在通电情况下进行调整。这种控制的缺点,则需要配置相应的速度传感器,给控制电路及时反馈信号,再由芯片将其人工设置给定信号进行对比等。
下面用伺服电机转子电阻选取来简单说明矢量控制的作用,见下图所示。
伺服交流电机在工作时,其转子需要用电阻来控制它的转速,这主要是为了防止电机的自转现象。如果转子此时电阻很小,电机一旦启动后,即使是控制电压Vk=0,仍然会有励磁电压VL存在,使电机按照原来的旋转方向继续旋转,而停不下来,这就是单相供电存在的自转现象。为了克服和消除自转,就必须加大转子电阻R2,当R2增加时,电机的最大转矩Mm将向转速低的方向移动,如上图1.0(a)所示,如果R2增加到足够大时,可以使最大转矩Mm发生在转速n<0的地方,这时电机的合成转矩特性曲线会按照如图1.0(b)所示。在这种情况下,当控制电压Vk一去除,电机的合成转矩方向与转速n的方向相反,即产生制动转矩,使电机速度迅速停下来。
在就是矢量控制的原来与控制的实际应用。
以上为个人观点,这里仅供提问者和头条上有需要了解矢量控制工作原理的阅读者们参考参考。希望对大家有一点帮助。
知足常乐2019.7.13日于上海
八、矢量控制与转矩控制的区别?
矢量控制以转子磁通的空间矢量为定向基准。需要电动机的参数多,定向准确度受参数变化的影响较大。要进行复杂的等效变换,调节过程需要若干个开关周期才能完成,故响应时间较长,大于100ms。
转矩控制以定子电压的空间矢量为定向基准。只需要电动机的定子电阻一个参数,既易于测量,定向准确度也高。不必进行等效变换,故动态响应快,只需要1-5ms。容易实现无速度传感器控制。
九、VF控制和矢量控制的区别?
矢量控制变频调速是指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。 VF控制属于开环控制,不管负载如何扰动,它都不受影响,输出固定值,所以在某些时候,它反而更加稳定一些,不易受外界环境干扰。但是,也正是因为它本质上属于开环控制,所以它的控制精度是比较低的,不可能做到像矢量控制那样的无偏差控制。 补充: VF控制最大的优点,就是使用简单,没有复杂的算法流程、坐标变换及电机模型辨识过程。用户使用起来相对容易很多。 矢量控制实质是将交流电动机等效为直流电动机,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,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。 矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中,由于转子磁链难以准确观测,系统特性受电动机参数的影响较大,且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂,使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。
十、vf控制和矢量控制的区别?
矢量控制和vf控制的区别是:1、两者的特点不同,矢量控制需要量测电机的速度或位置,VF控制转矩的精确度和控制系统中使用的电机参数有关;2、两者的作用机制不同;3、两者的概述不同。
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一、两者的特点不同:
1、矢量控制的特点:需要量测(或是估测)电机的速度或位置,若估测电机的速度,需要电机电阻及电感等参数,若可能要配合多种不同的电机使用,需要自动调试程序来量测电机参数。借由调整控制的目标值,转矩及磁通可以快速变化,一般可以在5-10毫秒内完成。
2、VF控制的特点:转矩的精确度和控制系统中使用的电机参数有关,因此若因为电机温度变化.造成转子电阻阻值提高会造成误差的变大。
二、两者的作用机制不同:
1、矢量控制作用机制:矢量控制时的速度控制(ASR)通过操作转矩指令,使得速度指令和速度检出值(PG的反馈或速度推定值)的偏差值为0。
2、VF控制的作用机制:带PG的V/f控制时的速度控制通过操作输出频率,使得速度指令和速度检出值(PG的反馈或速度推定值)的偏差值为0。
三、两者的概述不同:
1、 矢量控制的概述:利用变频器(VFD)控制三相交流电机的技术,利用调整变频器的输出频率、输出电压的大小及角度,来控制电机的输出。其特性是可以分别控制电机的磁场及转矩,类似他激式直流电机的特性。由于处理时会将三相输出电流及电压以矢量来表示,因此称为矢量控制。
2、VF控制的概述:VF控制就是变频器输出频率与输出电压比值为恒定值或正比。例如,50HZ时输出电压为380V,25HZ时输出电压为190V即恒磁通控制;转矩不可控,系统只是一个以转速物理量做闭环的单闭环控制系统,他只能控制电机的转速。
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