矢量變頻器技術是基於DQ軸理論而產生的,它的基本思路是把電機的電流分解為D軸電流和Q軸電流
基本介紹
- 中文名：矢量型變頻器
- 類型：電子儀器
- 領域：物理
- 理論：DQ軸理論
矢量變頻
矢量變頻器技術是基於DQ軸理論而產生的,它的基本思路是把電機的電流分解為D軸電流和Q軸電流,其中D軸電流是勵磁電流,Q軸電流是力矩電流,這樣就可以把交流電機的勵磁電流和力矩電流分開控制,使得交流電機具有和直流電機相似的控制特性,是為交流電機設計的一種理想的控制理論,大大提高了交流電機的控制特性.不過目前這種控制理論已經不僅僅套用在交流異步電動機上了,直流變頻電動機(BLDC,也就是永磁同步電動機)也大量使用該控制理論.
矢量與向量是數學上矢量（向量）分析的一種方法或概念，兩者是同一概念，只是叫法不同，簡單的定義是指既具有大小又具有方向的量。
矢量是我們(大陸)的說法,向量的說法一般是港台地區的文獻是用的.意義和"布希"和"布希"的意思大致一樣.矢量控制主要是一種電機模型解耦的概念.
在電氣領域主要用於分析交流電量，如電機分析，等，在變頻器中的套用即基於電機分析的理論進行變頻控制的，稱為矢量控制型變頻器，實現的方法不是唯一的，但數學模型基本一致。
1 引言
交流電機矢量控制理論是德國學者K Hass和FBlaschke建立起來的，作為交流異步電機控制的一種方式，矢量控制技術已成為高性能變頻調速系統的首選方案。
交流電機的矢量控制技術是基於交流電機的動態模型，通過建立交流電機的空間矢量圖，採用磁場定向的方法將定子電流分解為與磁場方向一致的勵磁分量和與磁場方向正交的轉矩分量，並分別對磁通和力矩進行控制，而使異步電機可以像他勵直流電機一樣控制。隨著計算機技術飛速發展，功能強大的數位訊號處理器（DSP）的廣泛套用使得矢量控制逐漸走向了實用化。
DSP按數據格式可分為定點DSP和浮點DSP兩類。考慮到價格原因，早期的矢量控制器多採用定點DSP，而浮點數運算要經過軟體處理，因此增加了軟體的複雜性。隨著浮點DSP性價比的提高，更多的矢量控制器將採用浮點DSP。而要完成電機的高性能控制，PWM調製必須進行最佳化設計。在這種情況下，一個DSP很難完成矢量控制器和最佳化的PWM調製兩項工作，需要雙機協同工作才能完成高性能的矢量控制系統。本文基於TI公司的浮點DSP晶片TMS320VC33和TMS320F240設計了雙微機結構的矢量控制系統。TMS320VC33主要完成矢量控制計算，發揮它浮點數運算快的特點，而TMS320F240用硬體實現PWM調製功能。本文給出一全數位化的雙DSP矢量控制系統，並在1．5kW籠型異步電機上進行了實驗，取得了良好效果。
2 矢量控制的原理
矢量控制技術通過坐標變換，將三相系統等效變換為M－T兩相系統，將交流電機定子電流矢量分解成兩個直流分量（即磁通分量和轉矩分量），從而達到分別控制交流電動機的磁通和轉矩的目的，因而可獲得與直流調速系統同樣好的控制效果。
3 系統組成及設計
基於雙DSP矢量控制的三相籠型異步電機驅動系統的系統電路結構圖，該變頻器採用交直交電壓型結構和SVPWM脈寬調製方式。系統由三相整流器、濾波電容、電壓型逆變器、逆變器驅動電路、三相籠型異步電機和雙DSP控制系統構成。
其中雙DSP控制系統由VC33子系統，F240子系統和數據交換單元三部分構成。矢量控制以VC33晶片為核心，用來完成矢量控制核心算法，及兩相電流檢測。F240主要完成三相PWM波形生成，電機測速及過壓保護功能。數據交換部分採用雙連線埠RAM，可使兩個DSP晶片迅速、方便地交換數據，增強了雙DSP系統的並行處理能力。
