1、 /10的精度;安裝在電動機軸上的體積增大，而且給電動機的維護帶來一定困難，同時破壞了異步電動機的簡單堅固的特點;在惡劣的環境下，編碼器工作的精度易受環境的影響。而無速度傳感器的控制系統無需檢測硬件，免去了速度傳感器帶來的種種麻煩，提高了系統的可靠性，降低了系統的成本;另一方面，使得系統的體積小、重量輕，而且減少了電動機與控制器的連線。因此，無速度傳感器的矢量控制方式在工程應用中變得非常必要。無速度傳感器的矢量控制方式是基于磁場定向控制理論發展而來的。實現精確的磁場定向矢量控制需要在異步電動機安裝磁通檢測裝置，要在異步電動機安裝磁通檢測裝置是很困難的，但人們發現，即使不在異步電動機中直接安裝磁

2、通檢測裝置，也可以在通用變頻器部得到與磁通相應的量，并由此得到了無速度傳感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根據輸入的電動機的銘牌參數，按照一定的關系式分別對作為基本控制量的勵磁電流（或者磁通）和轉矩電流進行檢測，并通過控制電動機定子繞組上的電壓的頻率使勵磁電流（或者磁通）和轉矩電流的指令值和檢測值達到一致，并輸出轉矩，從而實現矢量控制。采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調速圍上與直流電動機相匹敵，而且可以控制異步電動機產生的轉矩。由于矢量控制方式所依據的是準確的被控異步電動機的參數，因此需要在使用時準確地輸入異步電動機的參數，并對拖動的電動機進行調諧整定，否則難以達到理想的控制效果。無速

3、度傳感器矢量控制方式的基本技術指標定義如下:速度控制精度土0.5%,速度控制圍1:100,轉矩控制響應200ms，啟動轉矩150%/0.5hz。其中啟動轉矩指標，根據不同品牌的變頻器其性能有所高低變動，大致在150%250%之間。如圖6所示為安川g7的無速度傳感器矢量控制方式下的啟動轉矩特性，在0.3hz極低速下能達到150%以上的轉矩。1.S310圖6無速度傳感器矢量控制方式啟動轉矩特性有時為了描述上的方便，也把無速度傳感器的矢量控制方式稱為開環矢量控制或無pg反饋矢量控制。電動機參數的調諧整定由于電動機磁通模型的建立必須依賴于電動機參數，因此選擇無速度傳感器矢量控制時，第一次運行前必須首先

4、對電動機進行參數的調諧整定。目前新型矢量控制通用變頻器中已經具備異步電動機參數自動調諧、自適應功能，帶有這種功能的通用變頻器在驅動異步電動機進行正常運轉之前可以自動地對異步電動機的參數進行調諧后存儲在相應的參數組中，并根據調諧結果調整控制算法中的有關數值。自動調諧（因在電動機旋轉情況下進行，又稱旋轉式調諧）的步驟一般是這樣的：首先在變頻器參數中輸入需要調諧的電動機的基本參數，包括電動機的類型（異步電動機或同步電動機）、電動機的額定功率（單位是kw）、電動機的額定電流（單位是a）、電動機的額定頻率（單位是hz）、電動機的額定轉速（單位r/min）;然后將電動機與機械設備分開，電動機作為單體;接著

5、用變頻器的操作面板指令操作，變頻器的控制程序就會一邊根據部預先設定的運行程序自動運轉，一邊測定一次電壓和一次電流，然后計算出電動機的各項參數。但在電動機與機械設備難以分開的場合卻很不方便，此時可采用靜止式調諧整定的方法，即將固定在任一相位、僅改變振幅而不產生旋轉的三相交流電壓施加于電動機上，電動機不旋轉，由此時的電壓、電流波形按電動機等值回路對各項參數進行運算，便能高精度測定控制上必需的電動機參數。在靜止式調諧中，用原來方法無法測定的漏電流也能測定，控制性能進一步提高。利用靜止式調諧技術，可對于機械設備組合一起的電動機自動調諧、自動測定控制上所需的各項常數，因而顯著提高了通用變頻器使用的方便性

6、。As?hiiA/VA/Vv1As?JXLI.圖7異步電動機穩態等效電路從圖7所示的異步電動機的t型等效電路表示中可以看出，電動機除了常規的參數如電動機極數、額定功率、額定電流外，還有r1（定子電阻）、x11（定子漏感抗）、r2（轉子電阻）、x21（轉子漏感抗）、xm（互感抗）和i0（空載電流）。從上面已經知道，參數辨識分電動機靜止辨識和旋轉辨識兩種，其中在靜止辨識中,變頻器能自動測量并計算定子和轉子電阻以與相對于基本頻率的漏感抗，并同時將測量的參數寫入;在旋轉辨識中，變頻器自動測量電動機的互感抗和空載電流。速度調節器asr圖8圖8速度調節器簡化框圖速度調節器asr的結構如圖8所示，圖8中kp

7、為比例增益，ki為積分時間。積分時間設為0時，則無積分作用，速度環為單純的比例調節器。由于是無速度傳感器矢量控制方式，速度環的實際速度來源于變頻器部的實際計算值。速度調節器asr的整定參數包括比例增益p和積分時間i,其數值大小將直接影響矢量控制的效果，其目標就是要取得動態性能良好的階躍響應，如圖9a所示。具體調節的影響情況如下：（1）增加比例增益p,可加快系統的動態響應，但p值過大，系統容易振蕩；（2）減小積分時間i值，可加快系統的動態響應，但i值過小，系統超調就會增大，且容易產生振蕩；（3）通常先調整比例增益p值，保證系統不振蕩的前提下盡量增大p值，然后調節積分時間i值使系統既有快速的響應特

8、性又超調不大。a）參數整定情況之一b）參數整定情況之一c）參數整定情況之一圖9速度調節器asr階躍響應與pi參數的關系圖9b是比例增益p值與速度調節器asr的階躍響應關系，圖9c是積分時間i值與速度調節器asr的階躍響應關系。一般的矢量變頻器為了適應電動機低速和高速帶載運行都有快速響應的情況，都設有兩套pi參數值（即低速pi值和高速pi值），同時設有切換頻率。為了保證兩套pi值的正常過渡，一些變頻器還另外設置了兩個切換頻率，即切換頻率1和切換頻率2,如圖10。其控制原理是:低于切換頻率1的頻率動態響應pi值取a點的數值，高于切換頻率2的頻率動態響應pi值取b點的數值，位于切換頻率1和切換頻率2

9、的頻率動態響應pi值取兩套pi參數的加權平均值。如果pi參數設置不當，系統在快速啟動到高速后，可能產生減速過電壓故障（如果沒有外接制動電阻或制動單元），這是由于在速度超調后的下降過程中系統再生制動狀態能量回饋所致，因此適宜的pi值對于系統的穩定性至關重要。PI參數iA切換PI參數iA切換切換頻率j頻率2頻率指令圖10pi參數與頻率切換的關系轉差補償增益和靜差率靜差就是從一個穩定的轉速過渡到另一個穩定的轉速之間的差值，靜差率是指電動機空載與滿載的速度差，這兩個參數對于電動機的控制特性都是要求比較高的。由于無速度傳感器的矢量控制方式對于轉速的測量是間接的，一般都是通過容易測量的定子電壓和電流信號間接求得轉速。目前常用的方法有：利用電動機模型推導出轉速方程式，從而計算轉速；利用電動機模型計算轉差頻率，進行補償；根據模型參考自適應控制理論，選擇適宜的參考模型和可調整模型，同時辨識轉速和轉子磁鏈；利用其它辨識或估計方法求得轉速；利用電動機的齒諧波電勢計算轉速;等等。但是，無論哪一種方法，對于電動機實際運行的速度計算或辨識精度都非常有限，為了精確