ولتاژ خروجی تبدیل فرکانس جهانی ولتاژ پایین 380~650 ولت، توان خروجی 0.75 ~ 400 کیلو وات، فرکانس کاری 0~400 هرتز و مدار اصلی آن AC-DC- است. مدار AC. روش کنترل آن چهار نسل بعدی را طی کرده است.
حالت کنترل مدولاسیون عرض پالس سینوسی (SPWM).
با ساختار مدار کنترل ساده، هزینه کم و سختی مکانیکی خوب مشخص می شود که می تواند الزامات تنظیم سرعت صاف انتقال عمومی را برآورده کند و به طور گسترده در زمینه های مختلف صنعت استفاده شده است. اما در فرکانس های پایین به دلیل پایین بودن ولتاژ خروجی، گشتاور به طور قابل توجهی تحت تاثیر افت ولتاژ مقاومت استاتور قرار می گیرد، به طوری که حداکثر گشتاور خروجی کاهش می یابد. علاوه بر این، ویژگی های مکانیکی آن به سختی موتور DC نیست، ظرفیت گشتاور دینامیکی و عملکرد تنظیم سرعت استاتیک رضایت بخش نیست، و عملکرد سیستم بالا نیست، منحنی کنترل با تغییر بار، پاسخ گشتاور تغییر می کند. کند است، نرخ استفاده از گشتاور موتور بالا نیست، عملکرد به دلیل وجود مقاومت استاتور و اثر منطقه مرده اینورتر در سرعت کم کاهش می یابد و پایداری ضعیف می شود. بنابراین، مردم تنظیم سرعت تبدیل فرکانس کنترل برداری را توسعه داده اند.
حالت کنترل بردار فضای ولتاژ (SVPWM).
این مبتنی بر فرض اثر تولید کلی شکل موج سه فاز است و هدف آن تقریب مسیر میدان مغناطیسی چرخشی دایرهای ایدهآل شکاف هوای موتور، تولید یک شکل موج مدولهشده سه فاز در یک زمان و کنترل آن توسط نزدیک شدن به دایره توسط یک چند ضلعی محاط شده. پس از استفاده عملی، بهبود یافته است، یعنی جبران فرکانس معرفی شده است که می تواند خطای کنترل سرعت را از بین ببرد. بزرگی شار با فیدبک برای از بین بردن تأثیر مقاومت استاتور در سرعت های پایین تخمین زده می شود. ولتاژ و جریان خروجی برای بهبود دقت دینامیکی و پایداری بسته هستند. با این حال، بسیاری از لینک های مدار کنترل وجود دارد، و هیچ تنظیم گشتاور معرفی نشده است، بنابراین عملکرد سیستم به طور اساسی بهبود نیافته است.
حالت کنترل برداری (VC).
عمل تنظیم سرعت تبدیل فرکانس کنترل بردار، تبدیل جریان استاتور Ia، Ib، Ic موتور ناهمزمان در سیستم مختصات سه فاز، از طریق تبدیل سه فاز - دو فاز، معادل جریان متناوب Ia1Ib1 در سیستم مختصات ثابت دو فاز، و سپس از طریق تبدیل چرخش مبتنی بر میدان مغناطیسی روتور، معادل جریان DC Im1، It1 در سیستم مختصات چرخش سنکرون (Im1 معادل جریان تحریک موتور DC است؛ IT1 معادل است. به جریان آرمیچر متناسب با گشتاور)، و سپس روش کنترل موتور DC را تقلید کنید، کمیت کنترل موتور DC را پیدا کنید، و پس از تبدیل معکوس مختصات مربوطه، کنترل موتور ناهمزمان را متوجه شوید. ماهیت آن معادل سازی موتور AC با موتور DC و کنترل مستقل دو جزء سرعت و میدان مغناطیسی است. با کنترل پیوند شار روتور و سپس تجزیه جریان استاتور، دو جزء گشتاور و میدان مغناطیسی به دست میآیند و کنترل مربعات یا جداسازی با تبدیل مختصات محقق میشود. پیشنهاد روش کنترل برداری از اهمیت دوران ساز است. با این حال، در کاربردهای عملی، به دلیل دشواری مشاهده دقیق شار روتور، ویژگیهای سیستم تا حد زیادی تحت تأثیر پارامترهای موتور قرار میگیرند و تبدیل چرخش برداری که در فرآیند کنترل موتور DC معادل استفاده میشود، پیچیدهتر است، که این امر کار را برای اثر کنترل واقعی برای دستیابی به نتایج تجزیه و تحلیل ایده آل.
روش کنترل گشتاور مستقیم (DTC).
در سال 1985، پروفسور DePenbrock از دانشگاه روهر آلمان برای اولین بار فناوری تبدیل فرکانس کنترل مستقیم گشتاور را پیشنهاد کرد. این فناوری کاستی های کنترل برداری فوق را تا حد زیادی برطرف می کند و با ایده های جدید کنترلی، ساختار سیستم مختصر و واضح و عملکرد دینامیکی و ایستا عالی به سرعت توسعه یافته است. این فناوری با موفقیت در کشش درایوهای AC با قدرت بالا توسط لوکوموتیوهای الکتریکی به کار گرفته شده است. کنترل مستقیم گشتاور مستقیماً مدل ریاضی موتور AC را تحت سیستم مختصات استاتور تجزیه و تحلیل می کند و شار و گشتاور موتور را کنترل می کند. نیازی نیست که موتور AC معادل یک موتور DC باشد، بنابراین بسیاری از محاسبات پیچیده در تبدیل چرخش برداری حذف می شود. نیازی به تقلید از کنترل موتور DC و همچنین ساده سازی مدل ریاضی موتور AC برای جداسازی نیست.
حالت کنترل ماتریسی AC-AC
تبدیل فرکانس VVVF، تبدیل فرکانس کنترل برداری، و تبدیل فرکانس کنترل مستقیم گشتاور همگی یکی از تبدیل فرکانس AC-DC-AC هستند. معایب رایج آن عبارتند از ضریب توان ورودی کم، جریان هارمونیک زیاد، ظرفیت ذخیره انرژی زیاد مورد نیاز برای مدارهای DC، و انرژی احیا کننده نمی تواند به شبکه بازگردانده شود، یعنی عملیات چهار ربعی را نمی توان انجام داد. به همین دلیل فرکانس متناوب ماتریس به وجود آمد. زیرا تبدیل فرکانس AC-AC ماتریس پیوند DC میانی را حذف می کند و در نتیجه خازن های الکترولیتی حجیم و گران قیمت را حذف می کند. می تواند به ضریب توان l، جریان ورودی سینوسی و چهار ربعی و چگالی توان بالای سیستم دست یابد. اگرچه این فناوری هنوز به بلوغ نرسیده است، اما هنوز بسیاری از محققان را برای مطالعه عمیق آن جذب می کند. ماهیت آن کنترل غیر مستقیم جریان، اتصال شار و مقادیر مساوی نیست، بلکه گشتاور مستقیماً به عنوان کمیت کنترل شده تحقق می یابد. در اینجا چگونه است:
1. شار استاتور را کنترل کنید تا ناظر شار استاتور را برای درک سنسور بدون سرعت معرفی کنید.
2. شناسایی خودکار (ID) متکی بر مدل های دقیق ریاضی موتور برای شناسایی خودکار پارامترهای موتور است.
3. محاسبه مقدار واقعی مربوط به امپدانس استاتور، اندوکتانس متقابل، ضریب اشباع مغناطیسی، اینرسی، و غیره، محاسبه گشتاور واقعی، شار استاتور و سرعت روتور برای کنترل زمان واقعی.
4. کنترل Band-Band را برای تولید سیگنال های PWM با توجه به کنترل باند شار و گشتاور برای کنترل وضعیت سوئیچینگ اینورتر انجام دهید.
فرکانس AC-AC نوع ماتریس دارای پاسخ گشتاور سریع است (<2ms), high speed accuracy (±2%, no PG feedback), and high torque accuracy (<+3%); At the same time, it also has high starting torque and high torque accuracy, especially at low speed (including 0 speed), it can output 150%~200% torque.