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三科足跡,書寫新篇章

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補償技術對于變頻器而言代表了什么意義?

變頻器的開環控制中補償技術是至關重要的一環。它包括轉矩補償、滑差補償和死區效應補償。低頻時,定子電阻的壓降與變頻器輸出電壓相比不可忽略,必須進行補償。否則輸出電壓不足,電機低頻不動或轉速明顯下降。滑差補償主要是針對負載較重時電機實際輸出速度會低于設定速度的情況而設計的。

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這兩種補償方法在實施中可以通過簡單的固定值來補償。改進的方法是用三相電機的電流來計算補償,但只是以電流幅值為基礎。其實這種方法就是標量補償。比較準確的補償方法是對三相電機的交流電流進行矢量分解,將電機的損耗參與計算,這樣補償效果更好。但是這種方法計算復雜,并且依賴于電機的一些參數,在實現過程中存在一定的困難。


死區補償技術在開環控制中起著重要的作用。能有效提高輸出電流波形的平滑度,減少諧波,同時提高輸出電壓有效值,減少電機電流的振蕩。特別是在需要靜音的環境下,人為提高載頻。如果沒有死區補償,即使空載,電機也可能不會以低頻運行。目前常用的死區補償技術有電流過零直接補償法、基于定子磁場定向的電流分解法、死區電壓脈寬補償法、無電流傳感的死區預測補償法等。電流過零判斷的補償方法簡單,易于實現。但由于電流波形中噪聲成分較大,負載的波動和任何外界干擾都會造成過零的判斷誤差。


由于過零點有死區平臺,會影響低頻補償效果,特別是載波頻率比較高的時候。基于定子磁場定向的方法不直接判斷電流的過零點,而是在旋轉坐標系下對定子電流進行分解,得到電流矢量角與死區電壓矢量的關系,進行相應的補償。如果將這種方法與死區電壓脈寬補償相結合,效果會更加突出。相位預測的死區補償方法是省略電流傳感器的固定補償方法。該方法首先預測電流相角,然后對死區時間進行補償。預測角度可以根據變頻器輸出容量的不同在軟件中設置,也可以在外部修改設置。

這種方法的優點是可以省去電流傳感器,降低成本,減小系統體積。但補償不是根據外部負載的變化來調整的,所以精度和動態性能會相應降低。

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