La tensione di uscita della conversione di frequenza universale a bassa tensione è 380~650V, la potenza di uscita è 0,75~400kW, la frequenza di lavoro è 0~400Hz e il suo circuito principale adotta AC-DC- Circuito CA. Il suo metodo di controllo ha attraversato le successive quattro generazioni.
Modalità di controllo della modulazione di larghezza dell'impulso sinusoidale (SPWM).
È caratterizzato da una semplice struttura del circuito di controllo, basso costo e buona durezza meccanica, in grado di soddisfare i requisiti di regolazione della velocità regolare della trasmissione generale ed è stato ampiamente utilizzato in vari settori dell'industria. Tuttavia, alle basse frequenze, a causa della bassa tensione di uscita, la coppia è notevolmente influenzata dalla caduta di tensione della resistenza dello statore, per cui la coppia massima dell'uscita è ridotta. Inoltre, le sue caratteristiche meccaniche non sono così dure come quelle del motore CC, la capacità di coppia dinamica e le prestazioni di regolazione della velocità statica non sono soddisfacenti e le prestazioni del sistema non sono elevate, la curva di controllo cambierà con il cambiamento del carico, la risposta della coppia è lento, il tasso di utilizzo della coppia del motore non è elevato, le prestazioni sono ridotte a causa dell'esistenza della resistenza dello statore e dell'effetto della zona morta dell'inverter a bassa velocità e la stabilità diventa scarsa. Pertanto, le persone hanno sviluppato la regolazione della velocità di conversione della frequenza di controllo vettoriale.
Modalità di controllo Voltage Space Vector (SVPWM).
Si basa sulla premessa dell'effetto di generazione complessivo della forma d'onda trifase e mira ad approssimare la traiettoria circolare ideale del campo magnetico rotante del traferro del motore, generare una forma d'onda modulata trifase contemporaneamente e controllarla mediante avvicinandosi al cerchio da un poligono inscritto. Dopo l'uso pratico, è stato migliorato, ovvero è stata introdotta la compensazione della frequenza, che può eliminare l'errore del controllo della velocità; L'entità del flusso è stimata dal feedback per eliminare l'influenza della resistenza dello statore a basse velocità. La tensione e la corrente di uscita sono chiuse per migliorare la precisione dinamica e la stabilità. Tuttavia, ci sono molti collegamenti del circuito di controllo e non viene introdotta alcuna regolazione della coppia, quindi le prestazioni del sistema non sono state sostanzialmente migliorate.
Modalità di controllo vettoriale (VC).
La pratica della regolazione della velocità di conversione della frequenza di controllo vettoriale consiste nel convertire la corrente di statore Ia, Ib, Ic del motore asincrono nel sistema di coordinate trifase, attraverso la trasformazione trifase-bifase, equivalente alla corrente alternata Ia1Ib1 in il sistema di coordinate stazionario bifase, e quindi attraverso la trasformazione di rotazione orientata al campo magnetico del rotore, equivalente alla corrente CC Im1, It1 nel sistema di coordinate di rotazione sincrono (Im1 è equivalente alla corrente di eccitazione del motore CC; IT1 è equivalente alla corrente di armatura proporzionale alla coppia), quindi imitare il metodo di controllo del motore CC, trovare la quantità di controllo del motore CC e realizzare il controllo del motore asincrono dopo la corrispondente trasformazione inversa delle coordinate. La sua essenza è quella di equiparare il motore CA come motore CC e controllare indipendentemente le due componenti della velocità e del campo magnetico. Controllando il collegamento del flusso del rotore e quindi scomponendo la corrente dello statore, si ottengono le due componenti della coppia e del campo magnetico e il controllo della quadratura o del disaccoppiamento viene realizzato mediante trasformazione delle coordinate. La proposta del metodo di controllo vettoriale è di importanza epocale. Tuttavia, nelle applicazioni pratiche, poiché il flusso del rotore è difficile da osservare con precisione, le caratteristiche del sistema sono fortemente influenzate dai parametri del motore e la trasformazione della rotazione vettoriale utilizzata nel processo di controllo del motore CC equivalente è più complicata, il che rende difficile per il effetto di controllo effettivo per ottenere i risultati di analisi ideali.
Metodo di controllo diretto della coppia (DTC).
Nel 1985, il professor DePenbrock dell'Università della Ruhr in Germania ha proposto per la prima volta la tecnologia di conversione della frequenza a controllo diretto della coppia. Questa tecnologia risolve in larga misura le carenze del suddetto controllo vettoriale e si è sviluppata rapidamente con nuove idee di controllo, struttura di sistema concisa e chiara ed eccellenti prestazioni dinamiche e statiche. Questa tecnologia è stata applicata con successo alla trazione di azionamenti CA ad alta potenza da parte di locomotive elettriche. Il controllo diretto della coppia analizza direttamente il modello matematico del motore CA sotto il sistema di coordinate dello statore e controlla il flusso e la coppia del motore. Non richiede che il motore CA sia equivalente a un motore CC, eliminando così molti calcoli complessi nella trasformazione della rotazione vettoriale; Non ha bisogno di imitare il controllo di un motore CC, né ha bisogno di semplificare il modello matematico di un motore CA per il disaccoppiamento.
Modalità di controllo Matrix AC-AC
La conversione di frequenza VVVF, la conversione di frequenza di controllo vettoriale e la conversione di frequenza di controllo diretto della coppia sono tutte una delle conversioni di frequenza AC-DC-AC. I suoi svantaggi comuni sono il basso fattore di potenza in ingresso, la grande corrente armonica, la grande capacità di accumulo di energia richiesta per i circuiti CC e l'energia rigenerativa non può essere restituita alla rete, ovvero non è possibile eseguire il funzionamento a quattro quadranti. Per questo motivo è nata la frequenza alternata della matrice. Perché la conversione di frequenza CA-CA della matrice elimina il collegamento CC intermedio, eliminando così gli ingombranti e costosi condensatori elettrolitici. Può raggiungere un fattore di potenza di l, una corrente di ingresso di funzionamento sinusoidale ea quattro quadranti e un'elevata densità di potenza del sistema. Sebbene questa tecnologia non sia ancora matura, attrae ancora molti studiosi per studiarla in profondità. La sua essenza non è il controllo indiretto della corrente, il collegamento del flusso e quantità uguali, ma la coppia viene realizzata direttamente come quantità controllata. Ecco come:
1. Controllare il flusso dello statore per introdurre l'osservatore del flusso dello statore per realizzare il sensore senza velocità;
2. L'identificazione automatica (ID) si basa su accurati modelli matematici del motore per identificare automaticamente i parametri del motore;
3. Calcolare il valore effettivo corrispondente all'impedenza dello statore, all'induttanza reciproca, al fattore di saturazione magnetica, all'inerzia, ecc., calcolare la coppia effettiva, il flusso dello statore e la velocità del rotore per il controllo in tempo reale;
4. Realizzare il controllo Band-Band per generare segnali PWM in base al controllo Band-Band di flusso e coppia per controllare lo stato di commutazione dell'inverter.
La frequenza CA-CA del tipo a matrice ha una risposta di coppia rapida (<2ms), high speed accuracy (±2%, no PG feedback), and high torque accuracy (<+3%); At the same time, it also has high starting torque and high torque accuracy, especially at low speed (including 0 speed), it can output 150%~200% torque.