工控低压变频器技术在物品运输中的应用与控制方式选型
导语：结合国内变频技术的推广应用，阐述了通用变频器的几种控制方式的技术特性，以及转距控制型变频器在物品运输中选型和应用的问题。
摘要：结合国内变频技术的推广应用，详细介绍了通用变频器的多种控制方式及其特点，并针对物品运输需求，重点探讨了转距控制型变频器在此领域中的选取和实际操作问题。关键词包括“控制方式”、“应用选型”、“注意事项”。
1 引言
随着交流电机无级调速需求的不断增长，20世纪60年代以来，电力电子设备经历了一系列发展，从SCR到IGBT，再到HVIGBT等多种类型，这些进步促进了电力电子转换技术的迅猛发展。PWM-VVVF调速研究自70年代初期开始，以鞍形波PWM模式为代表，其优化成果至今仍是研究热点之一。
2 变频器控制方式
低压通用变频输出为380～650V、功率范围0.75～400kW，与工作频率从0Hz至400Hz之间变化。其主电路采用交直交（三相）结构，其中包含四代不同类型的控制方法：
2.1 U/f=C正弦脉宽调制（SPWM）控制
这种简单且成本较低，但因定子电阻影响输出最大转矩，在机械性能上略逊一筹于直流动机。此外，由于系统性能不高、负载变化导致曲线调整、响应慢等缺陷，使得这类系统在实际应用中存在局限性。
2.2 电压空间矢量（SVPWM）策略
通过内切多边形逼近圆形磁场轨迹以实现精确旋转，这一方法虽然改善了速度误差但仍未解决高速时定子电阻问题及逆向效应影响。此外，由于复杂环节增加，加重系统负担。
2.3 矢量控制（VC）
将异步动机简化为两相静止坐标系下的交流流，然后模仿直流动机进行独立磁链与转矩分量管理。这一方法理论上更接近理想状态，但实践中由于无法准确观测转子磁链及参数依赖性大而受到限制。
2.4 直接转矩 控制（DTC）
由德国学者提出的直接计算定子坐标系下交流动机数学模型并直接对磁链与转矩进行独立管理，无需矢量旋转或模拟直流过程。现已成功用于大功率交流传动中，因其简洁性、高性能被广泛采纳。
5 矩阵式交-交控制策略
为了克服VVVF、矢量、DTC等典型方案存在的问题，如输入功率因数低、中间需要储能容件、大体积价格昂贵；提出新兴矩阵式交-交策略，它省去直流环节减少体积大小，同时能够实现高功率密度、高效能耗利用以及四象限运行能力，该方案目前正在进一步完善中。
6 变頻器選擇原則與應用問題
首先根據機械對轉速與轉矩要求確定最大輸入功率後，再選擇合適電機極數與額定功率。在這個基礎之上進行變頻調速技術選擇，並考慮實際運行環境對變頻調速系統的一般要求如穩態響應時間、動態響應時間以及系統穩定性的考慮來確保物品運輸過程中的安全可靠性。
7 結論：
通過對各種變頻調速技術及其特點進行深入分析，我們可以見到每種技術都有其優勢和不足，而為滿足不同的運輸需求，還需要根據具體情況進行詳細評估並做出合理選擇。在未來，我們將繼續追蹤最新發展趨勢，並探索更多創新的解決方案，以提高物品運輸效率並降低能源消耗。
