U/f和矢量控制变频 器有哪些优缺点？矢量控制是如何使电动机具有大的转矩的？应用矢量控 制应注意哪些事项？

矢量控制，为了使笼型异步电动机快速响应运行(像由晶闸管供电的直流电动机那样)，(控制变频器输出电流的大小、频率及相位，用以维持电动机内部的磁通为所规定的值，产生所需的转矩，这就叫做矢量控制。或者说根据异步电动机的动态数学模型，对电动机的转矩电流分量和励磁电流分量分别进行控制。

1、U/f和矢量控制变频 器有哪些优缺点

U/f变频器的缺点如下:

在整个速度范围内都无法调节转矩，转速趋近0时转矩响应很差，速度调节性不佳。因为是开回路控制，动态响应不佳，未做电流调节，导致电动机低转速时的运行效率下降，选用变频器时通常要加大一级以产生额定的电动机转矩。

矢量控制变频器的优点如下:

(1)能调节电动机转矩，在整个电动机转速范围提供恒定转矩;闭环控制驱动系统提供绝对速度控制;低转速运行时仍维持高效率;选用变频器时不必加大一级，即可在低转速时获得额定电动机转矩值;典型功率因数值为0.95;有无电动机转速回馈都可运行:动态响应及效率均优于直流电动机。

(2)低频转矩大，即使运行在1Hz (或0.5Hz)时，也能产生足够大的转矩，且不会产生在U/f控制方式中容易遇到的磁路饱和现象;机械特性好，在整个频率调节范围内，都具有较硬的机械特性，所有机械特性基本上都是平行的;动态响应好，尤其是有转速反馈的矢量控制方式，其动态响应时间一般都能小于 100ms;能进行四象限运行。

2、矢量控制是如何使电动机具有大的转矩的

使用“矢量控制”，可以使电动机在低速，如(无速度传感器时) 1Hz (对4极电动机，其转速大约为30rpm)时的输出转矩可以达到电动机在50Hz供电输出的转矩(最大约为额定转矩的150%)。

对于常规的UIf控制，电动机的电压降随着电动机速度的降低而相对增加，这就导致由于励磁不足，而使电动机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足，变频器中需要通过提高电压，来补偿电动机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做“转矩提升”。转矩提升功能可增加变频器的输出电压，以使电动机的输出转矩和电压的平方成正比的关系增加，从而改善电动机的输出转矩，改善电动机低速输出转矩不足的技术。

转矩提升功能是提高变频器的输出电压，但是即使提高很多输出电压，电动机转矩也不能和其电流相对应地提高。因为电动机电流包含电动机产生的转矩分量和其他分量(如励磁分量)。

“矢量控制” 把电动机的电流值进行分配，从而确定产生转矩的电动机电流分量和其他电流分量(如励磁分量)的数值。

“矢量控制” 可以通过对电动机端的电压降的响应进行优化补偿，在不增加电流的情况下，允许电动机输出大的转矩。此功能对改善电动机低速时的温升也比较有效。

3、应用矢量控制应注意哪些事项

答:由于矢量控制必须根据电动机的参数进行一系列的演算，因此其使用范围必将受到一些限制。

(1)电动机的容量:电动机的容量应尽可能与变频器说明书中标明的“配用电动机容量”相符，最多低一个挡次。例如，变频器的“配用电动机容量"为45kW,电动机的下一挡容量为37kW,则该变频器只能在匹配45kW或37kW的电动机时，矢量控制功能才是有效的。

(2)电动机的磁极数:以2p=4 (4极电动机)为最佳，要注意说明书中对磁极数的规定。

(3)电动机的型号:以生产变频器的同一家公司生产的标准电动机或变频调速专用电动机为最佳，一般的通 用电动机也都可用，但特殊电动机(如高转差电动机等)则不能用。

(4)电动机的台数:矢量控制只适用于一台变频器控制一台 电动机的场合。

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