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更新时间: 2023-05-12
逆变器及其控制
逆变器的输出端连接负载（一般为电动机），速度的控制是逆变器控制的**终的目标，因此算法中采用双闭环控制，由速度外环和电流内环组成。控制系统采用转子磁链定向的矢量控制方法，该算法具有转矩平滑、脉动小、响应快等特点，适合高性能变频控制系统。电机模型的预测是控制的重要部分，常用的建模方法有两种：一种是根据电流矢量计算滑差频率和负载角度、以及磁链，称为电流模型；另一种是基于实际电动势积分计算磁链及其角频率和磁链位置角，称为电压模型。两种模型建模的原理决定了两种模型的使用范围，电流模型适合于低速时的控制，低速时电机的参数变化不明显，并且在低速时候电动势比较小，不利于模型的计算；电压模型适合于高速时的控制，并且模型中对电机的参数的依赖很小，同时电机的电动势较大，有助于提高模型的计算精度，因此在不同速度区间分别采用这两种模型来做控制。
电压模型和电流模型之间的过渡控制是系统能否稳定可靠工作的关键，其中磁链位置角的过渡尤为重要。在变频器研制过程中，通过深入研究电压模型和电流模型各自特点，反复试验改进，实现了模型之间的平稳过渡，同时在过渡区也具有很好的可靠性和稳定性，保证矢量控制获得较好的效果。
有源前端（AFE）整流器及其控制
变频器整流部分采用了和逆变部分同样的电路结构，可以实现整流和逆变的功能。和传统的整流技术相比，有源前端的整流技术不再是被动将交流转换为直流，而是具备了“有源”功能，可以实现功率的控制。有源前端整流器不仅可以消除高次谐波，实现功率因数可调功能，而且整流电压不受电网电压波动的影响，具有较好的动态特性。
有源前端矢量控制原理：以电网电压矢量作为基准矢量，输入电流的相位和幅值可以通过改变占空比控制信号的幅值和角度来控制，从而实现输入电流有功分量和无功分量的分别控制。
