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补偿技术对于变频器而言代表了什么意义?

变频器的开环控制中补偿技术是至关重要的一环。它包括转矩补偿、滑差补偿和死区效应补偿。低频时,定子电阻的压降与变频器输出电压相比不可忽略,必须进行补偿。否则输出电压不足,电机低频不动或转速明显下降。滑差补偿主要是针对负载较重时电机实际输出速度会低于设定速度的情况而设计的。

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这两种补偿方法在实施中可以通过简单的固定值来补偿。改进的方法是用三相电机的电流来计算补偿,但只是以电流幅值为基础。其实这种方法就是标量补偿。比较准确的补偿方法是对三相电机的交流电流进行矢量分解,将电机的损耗参与计算,这样补偿效果更好。但是这种方法计算复杂,并且依赖于电机的一些参数,在实现过程中存在一定的困难。


死区补偿技术在开环控制中起着重要的作用。能有效提高输出电流波形的平滑度,减少谐波,同时提高输出电压有效值,减少电机电流的振荡。特别是在需要静音的环境下,人为提高载频。如果没有死区补偿,即使空载,电机也可能不会以低频运行。目前常用的死区补偿技术有电流过零直接补偿法、基于定子磁场定向的电流分解法、死区电压脉宽补偿法、无电流传感的死区预测补偿法等。电流过零判断的补偿方法简单,易于实现。但由于电流波形中噪声成分较大,负载的波动和任何外界干扰都会造成过零的判断误差。


由于过零点有死区平台,会影响低频补偿效果,特别是载波频率比较高的时候。基于定子磁场定向的方法不直接判断电流的过零点,而是在旋转坐标系下对定子电流进行分解,得到电流矢量角与死区电压矢量的关系,进行相应的补偿。如果将这种方法与死区电压脉宽补偿相结合,效果会更加突出。相位预测的死区补偿方法是省略电流传感器的固定补偿方法。该方法首先预测电流相角,然后对死区时间进行补偿。预测角度可以根据变频器输出容量的不同在软件中设置,也可以在外部修改设置。

这种方法的优点是可以省去电流传感器,降低成本,减小系统体积。但补偿不是根据外部负载的变化来调整的,所以精度和动态性能会相应降低。

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