闭环矢量控制与闭环V/f控制原理的区别-使用变频器的好处

闭环矢量控制与闭环V/f控制在安装编码器PG上有共同点，而且都有类似的PID环以及相应的参数设置，好像给人一种雷同的感觉。但两者存在着很大的区别，主要一点在于前者是矢量控制，而后者属于传统的V/f控制。

下面对比一下闭环矢量控制与闭环V/f控制的原理框图，分别如图1、图2中所示。矢量控制时的速度控制ASR是把速度指令和速度反馈信号进行差值比较，然后进行PI控制后，经过一定的滤波时间，再经过转矩限定，输出转矩电流，进入转矩环控制；而闭环V/f控制是将速度指令和速度反馈信号的偏差调为零，PID的结果只是去直接控制变频器的频率输出。

图1 闭环矢量控制原理框图

图2 闭环V/f控制原理框图

除了控制原理上的区分外，闭环矢量控制与闭环V/f控制还有以下几点不同。

(1)控制精度不同。闭环矢量控制的速度控制精度能达到0.05%，而闭环V/f控制则只有0.5%（相当于无传感器矢量控制的水平）。

(2)启动转矩不同。闭环矢量控制的启动转矩可达到200%/0Hz，而闭环V/f控制则只有180%/0. 5Hz。

(3)安装方式不一样。闭环矢量控制的编码器安装要求非常严格，必须与电动机或齿轮电动机的轴一致；而闭环V/f控制则可以安装在传动点的任意一个位置。

(4)编码器选型不一样。带速度传感器矢量的编码器要求比较严格，通常都要求二相输入；而闭环V/f控制则可以只要求一相输入，甚至可以用高性能接近开关替代。

(5)编码器断线停机方式不一样。闭环矢量控制的编码器断线故障检出后，将不得不自由停车；而闭环V/f控制还可以在频率指令下继续运行开环V/f控制。

使用变频器的好处

变频器广泛应用于异步电动机调速控制和软起动。
1、对于电动机实现无极调速控制。许多生产工艺对传动电动机有调速要求。变频器可输出0-400hz频率，具体多大频率由生产工艺要求而定，并受电动机允许最大频率的制约。
2、对电动机实现节能。异步电动机采用调速技术节能，可使效率提高5%-10%，特别是当用于变负载工况的风机、泵、搅拌机、挤压机等上时，节能尤为显著，一般可节电20%-30%，调速装置费用可在1-3年内收回。变频器用于节能场合，使用频率为0-50HZ，具体多大频率由设备类型、工况条件等决定。
3、对电动机实现软起动、软制动以及平滑调速。用变频器做软起动器，能减小电动机起动电流，避免负载设备受到大的冲击，特别适合于重载起动或满载起动的机械设备，如大功率高压风机、大型压缩机、挤压机起动。另外，在一些生产工艺中，对传动设备有软制动及平滑调速的要求。
4、对多台电动机实现以比例速度运转或同步运转。
5、能提高生产效率，降低设备维修量，提高产品质量。

(责任编辑：admin)

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