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如何判断出变频器产品的优劣？时间：2017-06-20 变频器的技术品位的高低是逐步发展而成型的，随着使用要求的提高及技术的发展，器件的品质，功能的扩展，自动化技术的进步而逐步前进的。一般判断产品的质量有以下十个要点是首先要考虑的。 变频器的控制方式 控制方式是决定变频器性能的首位，它取决于软件编程技术。随着时代的前进，技术发展，变频器控制方式有： (1)V／f=C属开环控制； (2)SVPWM空间电压矢量控制，属开环控制； (3)矢量控制VC,属闭环控制，有电流I，磁通φ，转矩T，转速n四种；一般内环是φ、T、I任选一种，外环是n（或w）。 (4)直接转矩控制DTC属闭环控制，在n=0时可有400%Te，以上四种常用的。
独特的几种变频器的控制方法 （1)优化PWM矢量控制 正弦脉宽调制SPWM具有电路简单、线性度好的优点，但输出电压不高，最大线性输出电压幅值仅为输入电压的/2=0.866,其实质是相电压控制法。优化PWM矢量控制模式采用双调制过程，即三角波相位预及调制信号(0～50Hz)的幅值共同调节来控制IGBT的开关工作状态，方法是通过开关角α（30°～60°)及调制深度α=正弦波幅值／三角波幅值<0．95。特点是总谐波电流损耗小，脉动转矩小。当α=0.92～0．95时，谐波损耗最小，尤其当载波频率较低时，能充分显示出其优越性，表现为输出电压提高约20％，谐波减小，但信号波调制深度与开关角之间的线性度受到影响。随着α加大电压受控性变小，但总谐波电流失真thd值仍较小，因此常被选用。< span=""> （2) PWM的调制方法控制 ①同步调制 在开关频率较低时，可以保证输出波形的对称性，但在较低频率时，载波数量显得稀疏，从而产生电流波形脉动谐波加大，因此只适用在f>20Hz频率段工作，目前的V／F方式即如此。 ②异步调制 这种调制特点是在低频工作时对减小谐波损耗及转矩脉动大有改善，适用f<20hz低频工作段。< span=""> ③随机调制 按调制信号的周期及输出的电压值，能自动选择调制方式与调制深度a及开关角α，以适应工作频率变动幅值较大、负载转矩或功率变动大及有冲击性的闭环系统。这种调制方式是从根本上解决SPWM在低频工作段存在先天不足，即转矩变小、转矩脉动、谐波较大的缺点，但软件技术上有一定难度，几乎国内外没有这类调制方式的产品。 （3）按电动机U型特性曲线与V／f配合方式的控制 按电动机U特性曲线与V／f配合的控制方式——众所同知，V／f控制是静态的调压，即当f一定时，电压也一定了，它没有按电动机负载率β的大小进行最佳控制。日本AREX公司10年前获得世界公认的超能士节能控制器，多了一个环节，可按实际的负载率β来自动搜索(通过专用集成电路)，输出最小的工作电压和最小工作电流(U形特性曲线)，因此是最节电的，比一般变频器在相同工况条件下，能多节电8％～10％ （4）模糊控制方式 此方式按电动机参数及运行状态，通过模糊控制方法控制，特别适用通用单片机如8031等为CPU的场合应用，模糊控制软件简化不要数学模型，又可对多变量实时控制，随机变量能达一定精度要求，在冰箱、空调、洗衣机、微波炉等家电应用较广。当然模糊控制也适用变频器的控制，如Vacon变频器就采用模糊电流矢量控制。 （5）自整定(电动机参数在线测量控制) （6）最近有绿色无谐波问世 未来发展的几种控制方式 （1)智能型控制方式： ①以变频器、电动机、负载(风机、水泵等)的三个效率乘积最大为依据，通过模糊控制技术后，输入到变频器，见结构框图4。 ②加装无源滤波器，主要消除5次、7次的逆序谐波，使变频器的THD％指标值低于谐波标准，几乎接近为零。 ③最后效果。在不同的负载率条件下，系统效率高达90％以上，采用先进的滤波技术，使输出谐波含量低于国家标准。功率因数达到0．96以上，动态响应时间不大于30ms，总之在相同工况条件下，能够多节省电量10％以上。 （2）双PWM型控制方式 当今电压型交一直一交的主电路应用十分广泛，SPWM调制仅用在逆变器部分，而整流器是三相不可控的。因输入有谐波存在，cosφ也较低，损耗较大，对电网有一定影响。随着变频器的广泛应用，对电网的谐波污染问题又提到议事日程，经专家研讨，认为采用双PWM控制，即整流桥也采用可控IGBT的SPWM方法是有效的。从理论分析cosφ=1，无谐波，有绿色变频器的美称，并能实现回馈再生制动。 （3)采用矩阵开关控制方式——指逆变器DC／AC变换器采用矩阵开关方式。矩阵变频器具有cosφ可调，无中间直流环节，输出电压幅值、相位和频率可调等优点，具有良好的变频能力，输入cosφ≈l，输出电流波形好，谐波小，矩阵变频器是一种直接交一交变换。开关器件为全控器件SCR控制方式为斩控方式。交一交变频器则采用移相控制SCR实现交流电流与交流电动机之间功率直接变换，可实现能量双向流动。变频效率高，但存在输出工作频率低的缺点，它与双PWM性能类似。日本富士2010年已有产品可供，用于高速电梯为主MXT型，属PG矢量控制，精度模拟量输入在最高速时±0.1%，数字量输入±0.005.监测PG是脉冲编码器有转矩／速度指令、自整定功能、距离推测。THD<5%、cosφ>0.99损耗降1/3，原有的电介大电容、交流电抗器、滤波器都不要。 （4)采用软开关控制方式——指逆变器DC／AC变换器以接通在电压U=0，断开在电流I=0的状态下进行。这样IGBT功率损耗最小，理想值为零，结温最低，大大减少工作过程的发热量，使散热器及风量减少到最小程度，使容量可大大提高。 功率模块 即逆变器DC／AC变换使用器件，它是变频器的重要的组成部分，其模块的质量对变频器至关重要，其器件的价值要占变频器总价值的50％左右，所以值得引起制造厂及用户的关注，是理所当然的。目前低压或高压变频器常用功率模块有IGBT、IGBT一HV、IGCT、SGCT、IEGT、SiC等。在这个问题上要注意如下：
整流模块 整流模块即AC／DC整流用，虽然较简单，但亦存在上述应该的注意点。 微处理器或称CPU 微处理器或称CPU是变频器的核心器件，其重要性不喻可知，好比是人体的大脑和心脏至关重要。过去国产变频器多数选用美国Intel公司16位的87C196MC为主，另有日本日立HD6433037F、MB90F462、MB6475328F10东芝的等。德国相对较少些。近几年一般不用专用IC芯片，ASIC而改用信号微处理器，一则货源多，二则价位低，三则性能更好，四则是32位的其抗干扰能力更强，传输速度更快，实时性好，信息量更大，这也是评判变频器质量的重要指标之一。 |
