专利名称：一种闭环矢量控制变频器的制作方法
技术领域：
一种闭环矢量控制变频器
技术领域：
本实用新型涉及变频技术领域，具体指一种三相异步电机的闭环矢量控制变频器。
背景技术：
在现有的异步电机脉宽调制变频变压器中，其电机电压与定子角频率的关系曲线 往往用一个折线段来表示，而未实时计入定子电流在定子电阻上矢量压降大小及方向的变 化所带来的重要影响，其结果导致定子磁链上下波动而不能保持在预期值上，定子磁场欠 励或过励引起的磁饱和电流都会导致电机转矩下降，当电机处于启动阶段或低速阶段时这 一问题尤为严重。有的变频变压器，即使电流过载到150%，但启动转矩要达到100%仍十 分困难，采用加大变频器电流容量的办法来提高转矩是不可取的，因为这么导致产品成本 大幅度上升和运行效率低下，其结果造成资源和能量的浪费。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决现有变频器用于异步电机变频变压时，电机电压除了 与定子角频率有关外，还与定子电流在定子电阻上矢量压降大小进行调整，从而具有高转 矩矢量控制性能。一种闭环矢量控制变频器，包括异步电机含有三相互转二相的变换器、输出横轴 电流及直轴电流的坐标变换器、电流传感器、兼有电压传感器在内的脉宽调制的变频变压 器，其异步电机的定子电流的横轴电流方向与定子电压的矢量方向重合，而定子电流的直 轴电流滞后定子电压的矢量方向90度。本实用新型三相异步电机的闭环矢量控制变频器，其异步电机的定子电流的横轴 电流方向与定子电压的矢量方向重合，而定子电流的直轴电流滞后定子电压的矢量方向90 度，对定子电流在定子电阻上矢量压降大小进行调整，从而具有高转矩矢量控制性能。可广 泛的应用到纺织、数控机床等行业。
图1为本实用新型变频器与电机接线图；图2为本实用新型用户系统板图；图3为一变频变压调速系统图；图4为另一变频变压调速系统图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明在图1中，100为含有三相互转二相变换器、坐标变换器、电流传感器、兼有电压传 感器在内的脉宽调制的变频变压器，其三相输出接有异步电机200，根据需要还在电机轴上安装转速传感器300。变频变压器100产生一定的角频率与电压输入信号以实现其功能。 如图2所示，用户系统板400装有Intel8032单片机一个，存储器EPR0M2764 —个，并行接 口一个，D/A转换器DAC0832 —个及A/D转换器一个，为了提高运算精度，用一个电压为正 负5V的A/D转换器MAX197去置换ADC0809 ；另外为了增加模拟输出口，还增设二个D/A转 换器ADC0832，A/D转换器MAX197使用5个通道，分别为电机产生的定子角频率、磁链、相电 阻、直轴电流ID和横轴电流IQ提供采样输入，图中电位计STl及ST2分别供预设磁链及相 电阻之用。三个D/A转换器DAC0832则分别用于电压VI、电机转矩ME及转差角频率W2的 模拟输出之用。图3中，变频变压器100输出的直轴电流ID与横轴电流IQ被送往用户系统板400， 用户系统板400输出的电压Vl被送到变频变压器100。转速角频率指令WMO值与来自用 户系统板400的转差角频率W2在加减器10处相加后生成定子角频率Wl并被送往变频器 100和用户系统板400。在图4中，转矩调节器20的输出W20值与转速角频率WM值在加减 器11处相加后生成定子角频率Wl被送到变频变压器100与用户系统板400 ；转矩指令MEO 值在加减器12处减去电机转矩ME值后得到转矩调节器的输入值；当开关SS闭合时，转矩 指令值来自转速调节器21的输出；当开关SS开启时，转矩指令值来自外输入的直接控制； 转速角频率指令WMO值在加减器13处减去转速角频率WM值后得到转速调节器21的输入 值，如此构成变频变压调速系统。本实用新型能够使电机200电压自动随定子电流在定子电阻上矢量压降大小及 方向的变化进行调整，以使定子磁链保持预期值，从而具有高转矩矢量控制性能，也提供一 种含有转矩或电流闭环的高性能转矩矢量控制的变频变压调速系统。以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实 施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变 化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
权利要求1. 一种闭环矢量控制变频器，包括异步电机含有三相互转二相的变换器、输出横轴电 流及直轴电流的坐标变换器、电流传感器、兼有电压传感器在内的脉宽调制的变频变压器， 其特征在于异步电机的定子电流的横轴电流方向与定子电压的矢量方向重合，而定子电 流的直轴电流滞后定子电压的矢量方向90度。
专利摘要本实用新型涉及变频技术领域，具体指一种三相异步电机的闭环矢量控制变频器，其异步电机的定子电流的横轴电流方向与定子电压的矢量方向重合，而定子电流的直轴电流滞后定子电压的矢量方向90度，对定子电流在定子电阻上矢量压降大小进行调整，从而具有高转矩矢量控制性能。可广泛的应用到纺织、数控机床等行业。
文档编号H02P21/14GK201846300SQ20102061144
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者何畏 申请人:深圳市正弦电气有限公司