F控制,什麼情況下用矢量控制?

請問各位老師,在什麼情況下用V/F控制,什麼情況下用矢量控制?如果一臺45KW的變頻器要拖動一臺30KW的電機,用於拖動普通離心泵進行恆壓供水,用哪種模式好?為什麼?變頻器對電機能起到保護作用嗎?

變頻器在什麼情況下用V/F控制,什麼情況下用矢量控制?
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下面來了解一下相關的知識:

VF控制和矢量控制的一些區別

針對異步電機,為了保證電機磁通和出力不變 ,電機改變頻率時,需維持電壓V和頻率F的比率近似不變,所以這種方式稱為恆壓頻比(VF)控制。

VF控制:控制簡單,通用性強,經濟性好,用於速度精度要求不十分嚴格或負載變動較小的場合。從本質上講,VF控制實際上控制的是三相交流電的電壓大小和頻率大小,然而交流電有三要素,就是除了電壓大小和頻率之外,還存在相位。VF控制沒有對電壓的相位進行控制,這就導致在瞬態變化過程中,例如突加負載的時候,電機轉速受衝擊會變慢,但是電機供電頻率也就是同步速還是保持不變,這樣異步電機會產生瞬時失步,從而引起轉矩和轉速振盪,經過一段時間後在一個更大轉差下保持平衡。這個瞬時過程中沒有對相位進行控制,所以恢復過程較慢,而且電機轉速會隨負載變化,這就是所謂VF控制精度不高和響應較慢的原因。

矢量控制國外也叫磁場定向控制,其實質是在三相交流電的電壓大小和頻率大小控制的基礎上,還加上了相位控制,這個相位在具體操作中體現為一個角度,簡單的講就是電機定子電流相對於轉子的位置角。我們知道,電機定子三相對稱交流電的綜合效果是一個旋轉磁鐵,通電後這個旋轉磁場通過感應在轉子上生成三相交流電流,這個電流也等效成一個磁鐵,這樣就相當於定子磁鐵拖著轉子磁鐵旋轉了,這個是電機旋轉的基本原理。這裡有個問題,就是隻有定子磁鐵和轉子磁鐵的相對位置靠得最近,產生的力矩才最大,所以如何在電機三相定子繞組上通電獲得最大轉矩,實際上還和轉子位置有關的。矢量控制會通過實測回來的電流結合電機參數,實時計算出轉子位置,這個過程就是所謂的“磁場定向”,然後實時決定三相定子繞組上電壓的相位,這樣理論上可以做到同樣的電流下產生的轉矩最優,從而減小電機負載變化時的瞬態過程。此外,矢量控制順便還會根據轉子位置求出轉速,利用電機參數對轉速進行瞬時補償,進一步優化了控制性能。


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