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关于ABB低压变频器
发布时间:2023-01-12        浏览次数:75        返回列表
 ABB作为世界电力和自动化技术领域的领导企业,在低压变频器行业也是家喻户晓的。尤其是其“DTC直接转矩控制”技术,受到业界的一致好评及认可。

但是,曾经听到有些人说“ABB的变频器是直接转矩控制,西门子的变频器是矢量控制”,这种说法,是对ABB直接转矩控制技术的降低姿态的牵强的说法,有种误导人的嫌疑。

    关于矢量控制和直接转矩控制这两种交流电机控制策略,我引用知乎专栏一篇文章来介绍。让大家对两种控制方式有个更清晰准确的认识。


以下为介绍:

总体上来说,矢量控制(转子磁场定向控制)从理论上解决了交流调速系统的静、动态性能问题,其动态性能好,调速范围宽。

但在实际的应用过程中,我们发现电机转子磁链是难以准确观测或者测量的,而且在矢量控制下交流调速系统的特性受电动机参数(主要是转子电阻和电感)的影响较大,另外在模拟直流电动机控制过程(矢量控制的核心思想)中所用矢量旋转坐标变换很是复杂,使得实际控制效果难以达到理论分析的结果,正如大家常说的,“理想很丰满,现实很骨感”。

鉴于电气机车等具有大惯量负载的运动系统在起、制动时需要快速瞬态转矩响应,1985年德国鲁尔大学的Depenbrock教授研制了直接自控制系统,并提出了直接转矩控制DTC理论。

他的这个控制理论是直接采用转矩模型和电压型磁链模型,以及电压空间矢量控制PWM逆变器,实现转速和磁链的砰-砰控制(Bang-Bang Control) 。这在很大程度上解决了矢量控制中计算控制复杂、特性易受电动机参数影响的问题。但要说系统一点不受电机参数的影响那是不可能的,毕竟计算磁链要用到定子电阻。

DTC系统分别直接控制电动机的转矩(转速)和磁链,而矢量控制借助于对定子电流矢量的控制,将其分解成转矩分量和磁链分量两部分,所以我们说它是间接转矩控制。直接转矩控制的转速调节器的输出作为电磁转矩的给定信号T*e,在T*e后面设置转矩控制环,它可以抑制磁链变化对转速的影响,从而使转速和磁链系统近似解耦。

两种控制策略,从总体控制结构上看,直接转矩控制系统(DTC)和矢量控制系统(VC)是一致的,都能获得较高的静、动态性能。

但在具体控制方法实现上,DTC系统和VC系统有所不同:

(1)DTC系统中转矩和磁链的控制采用BangBang控制器,也叫滞环控制器。这是一个离散控制器。在PWM逆变器中直接用这两个控制信号产生电压的SVPWM波形,从而避开了将定子电流分解成转矩和磁链分量,省去了矢量旋转变换和电流控制,简化了控制器的结构;

(2) DTC系统选择定子磁链作为被控量,而不像VC系统那样选择转子磁链,计算磁链的电压模型不受转子参数变化的影响,提高了控制系统的鲁棒性。

(3)  接***点,由于转矩和磁链直接采用了转矩反馈的BangBang控制,理论上在加减速或负载变化的动态过程中,可以获得快速的转矩响应。(题主的问题)但实际应用时必须注意限制过大的冲击电流,以免损坏功率开关器件,因此实际的转矩响应也是有限的。

总而言之,直接转矩控制之所以响应快速,一方面是因为直接转矩控制采用的离散滞环控制器,而矢量控制采用的是PI连续控制器;另一方面直接转矩控制能够控制***,快速,是因为它无需进行从静止到旋转的复杂的一系列坐标运算,采用了电压空间矢量对三相PWM调制做统一处理。


 

 

好了,言归正传,今天我们主要是说ABB的低压变频器的。

ABB低压变频器从控制方式来选型,主要有标量控制,矢量控制,DTC直接转矩控制三种类型。

在选型上来说,标量控制的变频器只能应用于普通的风机水泵类负载。

矢量变频器既可以用于普通传动的普通风机水泵负载,也可以用于普通重载类负载。

DTC直接转矩控制类的变频器,是真正应用于工业传动的各个领域,几乎可以控制任何类型的交流电机,包括感应电机,永磁电机,伺服电机和同步磁阻电机。
本文摘自网络




 

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