变频器对变频电机的驱动控制研究

邢学军，李 弘

（西安重装伟肯电气有限责任公司，陕西 西安 710032）

最近几年，随着我国电气行业的不断发展和自动化技术的不断普及，变频驱动技术在电机驱动控制中占据着举足轻重的地位，不仅有效实现了无级调速，还降低了电机启动所需电流，同时，还取得了良好的技能环保控制效果。因此，为了更好地发挥和利用变频器的应用价值，如何将变频器科学应用在变频电机驱动控制中是相关人员必须思考和解决的问题。

1 变频调速方式的应用价值

1.1 实现了无级调速

通过采用变频调速方式，可以很好地实现无级调速。这是由于在变频电机的应用背景下，变频器能够对电路的控制调速相关参数进行直接调节和控制[4]，以保证调速的平滑性和准确性。当电机的转速比较低时，电机会自动增大转矩，有效地缩短了电机启动时的反应时间，从而最大限度地提高了电机的启动效率。

1.2 启动时需要的电流较小

电机在启动的过程中，通常会增大电流和振动频率，严重影响了电机的运行性能，不利于电机的保护。为了避免以上不良现象的出现，相关人员可以采用变频调速方式，降低电机启动时所需要的电流和振动频率，从而更好地保护电机的运行性能，一起到延长电机使用寿命的目的。

1.3 变频电机的体积小

相比于传统的直流电机，而采用变频调速方式生产的变频电机具有体积小、结构组成简单、易维修、运行效率高、生产所需成本较低、携带方便等特征，因此，变频电机具有非常高的应用价值和推广价值。

1.4 节能效果好

任何类型的机械设备在使用的过程中都会产生大量的富余量，用于驱动功能的开启，对于普通电机而言，当运行速度比较低时，多余的转矩无疑会增大消耗功率，导致电能的严重浪费。对于变频电机而言，输出的转矩通常比较小，同时，还能降低输出功率，提高电能的利用率，很好地节约了电能，避免电力企业出现不必要的电能浪费，为更好地提高电力企业的社会效益和经济效益打下坚实的基础。

2 变频电机驱动控制系统的工作原理

变频电机驱动控制系统整体结构架构图如图1所示，从图中可以看出该系统主要由以下四个部分组成，分别是整流电路、逆变电路、制动电路和滤波电路。这些电路产生的波形主要以脉冲方波为主[1]，该波形内部主要由高次谐波组成，波形频率会随着电路中电压的变化而变化。该系统的工作原理如下：变频器通过利用RS485接口，对主控系统发出的命令进行接收，如风扇在转动的过程中，会产生转速信号，主控计算机利用RS485接口，对变频器的启动或者关闭进行远程操控[2]，此时，变频器通过利用RS485接口，向主控计算机系统发送和传输自身产生的转速信号。变频器的作用在于实现电缆与变频电机的有效连接，在变频器的应用背景下，相关人员可以采用信号转换的方式将电机驱动液压泵产生的大量脉冲信号进行转换处理，然后，利用风扇转速将转换后的脉冲信号发送和传输给变频器[3]，由变频器对，风扇的实际转速进行准确统计、计算和读取，并采用闭环的方式对风扇转速进行全面控制，使得风扇最高转速达到5500r/min，控制精度范围在5545r/min—5555r/min之间，此外，为了更好地保证控制精度的准确性，相关人员要在有效结合实际情况的基础上，对风扇的控制精度进行科学合理地调整。因此，变频电机驱动控制系统具有非常高的应用价值和推广价值，被广泛地应用于电力行业中，并取得了良好的应用效果。

3 电机变频器控制技术的具体应用

图1 变频电机驱动控制系统整体结构架构图

3.1 电压矢量控制

在电机变频器控制技术的应用背景下，相关人员可以采用读取电流的方式，针对坐标变换的实际情况，实现对电压矢量的有效控制。在这个过程中，相关人员需要严格按照直角坐标标注的位置，采用电流同步转换的方式实现对电机三相的子电流进行科学控制。同时，在进行变换的过程中，相关人员要根据相关变换要求，利用静止坐标送[5]，通过采用同步变换的方式对电流矢量进行科学变换，然后，在利用电机两相的基础上，根据静止坐标调整的相关标准和要求，电机内部的电压进行控制，以最大限度地提高电压矢量控制效果。此外，在对电机内部的电压进行变换的过程中，相关人员要在充分考虑直流电机控制需求的前提想下，严格按照坐标逆变的相关规范和要求，对异步电机的整体电压控制量进行全面了解和把握，以实现对电机电压矢量的有效控制。此外，在对直流电机进行控制的过程中，相关人员还要采用单独控制的方式对电动机的转速和磁场进行分开控制，同时，还要在有效结合速和磁场两个不同分量实际控制情况的前提下，进一步修正、优化和完善直流电机的控制流程。但是，在具体的实践中，由于电压矢量具有很高的复杂性，需要相关人员要综合考虑相关参数对电机的不同影响，严格按照相关控制标准和要求，不断提高电压矢量控制效率和效果。

3.2 直接转矩控制

直接转矩控制技术具有结构简单、动态性强等特征，该技术的应用可以有效弥补电压矢量控制的局限性，因此，被广泛地应用于大功率电机转动控制中。在直接转矩控制技术的应用背景下，通过采用建立数字模型的方式根据定子坐标相关标准和要求，实现对交流电机相关模型的构建，避免了对计算部分矢量繁琐环节，因此，具有非常高的应用价值和应用前景。

3.3 矩阵式交-交控制

在变频器电路中，传统的直流¬—交流变频控制方式具有很多弊端，如输入功率过低、高谐电流过大、同时，对电机容量提出了更高的要求。而采用矩阵式交-交控制方式的应用，可以很好地避免以上弊端，能够极大地提高能源的利用率，实现电网能源的循环利用和及时反馈。此外，通过采用矩阵式交-交控制方式[6]，还能简化直流处理环节，减小了控制成本，提高了控制的效率和效果，同时，该方式在具体的应用中，可以跳过控制电流环节，直接对转矩进行全面控制，最大限度地提高了转矩的控制精度。

4 结束语

综上所述，为了更好地控制电机的运行速度，确保电机能够稳定、可靠、安全地运行，相关人员要在变频器的应用背景下，对电机的驱动进行科学控制，以充分发挥和利用变频器的节能降耗、控制变频等优势。同时，相关人员还要树立与时俱进的思想观念，不断学习与变频器相关的新知识和新技术，提高自身的专业能力和职业素养，为进一步提高和拓展变频器的应用价值和应用前景，提高电机驱动控制效果贡献自己的力量。