V/F控制和矢量控制的区别？ 点击：49876 | 回复：376
变频恒压供水：
1、给定压力，检测反馈压力，变频f、变压直接控制n1，间接异步控制n2；
2、当系统出现供水量剧增，压力下降，比较控制n1上升，转差、转差率增大，电磁转矩增大，转子转速n2跟随增大；
3、与压力直接相关的是n2；
4、所以恒压供水属给定n2（或相关量），反馈n2（或相关量），第二种情况；
5、这个控制过程实际包括n2的闭环控制，还包括n1的闭环控制；
6、如果没有n2的闭环控制，就没有恒压，如果没有n1的闭环控制就没有抽水与用水的动平衡；
7、也就是说：如果用水量不变，恒压就是n2恒速；如果用水量增大，就是负载增大，n1增大，提高调整n2；
“矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。”
一、这段文字游戏，说明所谓“矢量控制变频调速”是一场骗局！
二、从电磁转矩控制的角度看，其物理本质只有一个：
1、都通过改变转差、转差率S，只改变转子的有功电流I2，只改变定子电流I1的有功电流分量，跟随负载大、小控制调解电磁转矩的大小；
2、这就是大家平时说的矢量控制的作用，电流解偶的控制作用，这个作用不是变频器的本事，而是电机本身的能力；
3、变频器只在第二种控制转子转速n2时，发挥了它变频、变压的能力，通过控制调解n1，主动的改变了转差、转差率S！
4、变频器只在第一种控制转子转速n1时，发挥了它变频、变压的能力，通过控制调解n1，被动的改变了转差、转差率S！
5、所以把第二种调速方式叫做矢量控制是一种误解，是一种错觉！
6、只是坐标、参照系的不同而已！
7、所以我把第一种变频调速方式叫同步转速n1的闭环控制，我把第二种变频调速方式叫转子转速n2的闭环控制；
“输出同样的电磁转矩，Ｖ／Ｆ控制和矢量控制输出的电机电流可能区别比较大”
1、在电机机械特性曲线上，同样的电磁转矩有两个点，这两个点的功率因数不同，电流不同，一个在堵转区，一个在稳定区；
2、在稳定区，同样的电磁转矩，n1不同曲线不同电流不同！
3、所以输出同样的电磁转矩，输出的电机电流可能区别比较大！
4、所以同样的负载，n1的闭环控制与n2的闭环控制，由于不在一条机械特性曲线上，转速n2不同，电流不同，功率不同；
5、或者同样的负载，n1的闭环控制与n2的闭环控制，由于不在一条机械特性曲线上，转速n2相同，功率相同，但电流不同；
6、这只能说明n1的闭环控制与n2的闭环控制的不同；
7、不能把n2的闭环控制惑众式的解释为变频器的什么特殊功能！
“如果我们把异步电机的电磁转矩看成简单的两个磁场的作用，就是定子磁场和转子磁场相互作用，如果仅仅是调节转差，而两个磁场的大小不加以准确的控制的话，光是转差对转矩的作用就不是决定因素，直流电机通过励磁电流很好的控制磁场，这是直流电机转矩容易控制的根本”
1、直流电机的调速控制，就是电枢端电压的控制；
2、异步电机的调速控制，就是转差、转差率S的控制；
3、由于异步电机的机械特性曲线分为两段，所以转差、转差率S的控制也分为两段，一个是稳定运行区，一个是堵转区；
4、所谓矢量控制就是如何保证控制发生在稳定运行区，且转差率小的情况；
5、只要满足上述情况，就是向直流电机那样，只调转矩电流；
6、如果不满足4的情况，控制转矩的效果就差，电流就大，原因是功率因数低，无功电流大！
“异步电动机的磁场是非常难以控制的，而转差通过检测转速是非常容易控制的，所以异步电机的调速难点关键在于磁场的控制，而不是转差的控制，”
1、异步电动机的磁场是电源、电机参数、负载三方面因数决定的；
2、这里唯一能控制的就是电源的频率（和电压），也就是转差和转差率！
3、异步电机转矩的控制，不是要控制磁场，而是要控制转差、转差率选择合适的磁场环境；
4、例如，如果转差、转差率是在稳定区，且转差，转差率S越小，那么转子的功率因数就是1，转子电流就是转矩电流，控制转子电流就像控制直流电机一个样！
5、上述情况难道是谁控制了磁场吗？不是，谁也控制不了，我们只是控制了转差、转差率，选择了不同的磁场环境而已；
6、对于异步电机的磁场，我们无法控制，我们可以通过控制转差、转差率，选择我们需要的磁场环境，躲避恶劣的磁场环境！
发表于：2007-12-15 11:42:00
101楼
变频恒压供水：
1、给定压力，检测反馈压力，变频f、变压直接控制n1，间接异步控制n2；
2、当系统出现供水量剧增，压力下降，比较控制n1上升，转差、转差率增大，电磁转矩增大，转子转速n2跟随增大；
3、与压力直接相关的是n2；
4、所以恒压供水属给定n2（或相关量），反馈n2（或相关量），第二种情况；
5、这个控制过程实际包括n2的闭环控制，还包括n1的闭环控制；
6、如果没有n2的闭环控制，就没有恒压，如果没有n1的闭环控制就没有抽水与用水的动平衡；
7、也就是说：如果用水量不变，恒压就是n2恒速；如果用水量增大，就是负载增大，n1增大，提高调整n2；
发表于：2007-12-15 22:17:00
102楼
“矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。”
一、这段文字游戏，说明所谓“矢量控制变频调速”是一场骗局！
二、从电磁转矩控制的角度看，其物理本质只有一个：
1、都通过改变转差、转差率S，只改变转子的有功电流I2，只改变定子电流I1的有功电流分量，跟随负载大、小控制调解电磁转矩的大小；
2、这就是大家平时说的矢量控制的作用，电流解偶的控制作用，这个作用不是变频器的本事，而是电机本身的能力；
3、变频器只在第二种控制转子转速n2时，发挥了它变频、变压的能力，通过控制调解n1，主动的改变了转差、转差率S！
4、变频器只在第一种控制转子转速n1时，发挥了它变频、变压的能力，通过控制调解n1，被动的改变了转差、转差率S！
5、所以把第二种调速方式叫做矢量控制是一种误解，是一种错觉！
6、只是坐标、参照系的不同而已！
7、所以我把第一种变频调速方式叫同步转速n1的闭环控制，我把第二种变频调速方式叫转子转速n2的闭环控制；
发表于：2007-12-16 19:26:00
104楼
完全不赞同刘老师的＂
一、这段文字游戏，说明所谓“矢量控制变频调速”是一场骗局！＂
Ｖ／Ｆ简单的通过调转差的方式根本不能达到准确控制电机电磁转矩的目的，而是电机电磁转矩通过负载反映到转速的变化，从而被动的调节了电机的电磁转矩．
因为刘老师没有注意到电机的电磁转矩除了与转差有直接的关系，还与电机的磁链有直接的关系，简单的通过v/f保持不变想来达到磁场恒定是很粗略的方式，在磁场都不能准确控制的前提下，调节转差就不能说是与电机电磁转矩保持线性关系．这就是直流电机调速与交流异步电机调速的根本区别，直流电机由于磁场可以独立比较准确的控制，所以直流电机的电磁转矩就很容易控制．但是交流电机则不同，由于磁链的控制不能很简单的区分出来，所以控制比较复杂．
矢量控制和直接转矩控制的突出优点在于通过数学模型的解耦，磁链和转矩可以比较好的解耦，达到比较准确的控制电磁转矩的根本目的．输出同样的电磁转矩，Ｖ／Ｆ控制和矢量控制输出的电机电流可能区别比较大，性能上根本不能比．
举一个很简单的例子，在电机启动时，Ｖ／Ｆ控制需要的启动电流大小比矢量控制大．
一、这段文字游戏，说明所谓“矢量控制变频调速”是一场骗局！＂
Ｖ／Ｆ简单的通过调转差的方式根本不能达到准确控制电机电磁转矩的目的，而是电机电磁转矩通过负载反映到转速的变化，从而被动的调节了电机的电磁转矩．
因为刘老师没有注意到电机的电磁转矩除了与转差有直接的关系，还与电机的磁链有直接的关系，简单的通过v/f保持不变想来达到磁场恒定是很粗略的方式，在磁场都不能准确控制的前提下，调节转差就不能说是与电机电磁转矩保持线性关系．这就是直流电机调速与交流异步电机调速的根本区别，直流电机由于磁场可以独立比较准确的控制，所以直流电机的电磁转矩就很容易控制．但是交流电机则不同，由于磁链的控制不能很简单的区分出来，所以控制比较复杂．
矢量控制和直接转矩控制的突出优点在于通过数学模型的解耦，磁链和转矩可以比较好的解耦，达到比较准确的控制电磁转矩的根本目的．输出同样的电磁转矩，Ｖ／Ｆ控制和矢量控制输出的电机电流可能区别比较大，性能上根本不能比．
举一个很简单的例子，在电机启动时，Ｖ／Ｆ控制需要的启动电流大小比矢量控制大．
发表于：2007-12-16 20:03:00
105楼
“输出同样的电磁转矩，Ｖ／Ｆ控制和矢量控制输出的电机电流可能区别比较大”
1、在电机机械特性曲线上，同样的电磁转矩有两个点，这两个点的功率因数不同，电流不同，一个在堵转区，一个在稳定区；
2、在稳定区，同样的电磁转矩，n1不同曲线不同电流不同！
3、所以输出同样的电磁转矩，输出的电机电流可能区别比较大！
4、所以同样的负载，n1的闭环控制与n2的闭环控制，由于不在一条机械特性曲线上，转速n2不同，电流不同，功率不同；
5、或者同样的负载，n1的闭环控制与n2的闭环控制，由于不在一条机械特性曲线上，转速n2相同，功率相同，但电流不同；
6、这只能说明n1的闭环控制与n2的闭环控制的不同；
7、不能把n2的闭环控制惑众式的解释为变频器的什么特殊功能！
发表于：2007-12-17 09:07:00
108楼
首先还要特别的讨论刘老师的观点：
＂n1的闭环控制＂是缺乏实际应用的观点，设计过变频器的人都知道，n1根本不需要什么闭环控制，在开环的情况下，n1的准确率都在99.99%以上，所以根本不存在刘老师说的n1的闭环控制的这种控制方式．
如果我们把异步电机的电磁转矩看成简单的两个磁场的作用，就是定子磁场和转子磁场相互作用，如果仅仅是调节转差，而两个磁场的大小不加以准确的控制的话，光是转差对转矩的作用就不是决定因素，直流电机通过励磁电流很好的控制磁场，这是直流电机转矩容易控制的根本，而异步电机不存在铭牌上告诉你励磁电流该多少，励磁电压该多少，因为其简单的不能从变频器的电压，电流中分离出来，所以Ｖ／Ｆ控制只能通过Ｖ／Ｆ恒定加点补偿的粗略方式来控制电机磁场，决定了其是粗略的．
引用刘老师的话：
病人生病了，医生拿出外观完全相同的两瓶输液水让病人选，一瓶水是加了药物的，一瓶水是没有加任何药物的输液水，结果由于受了刘老师的影响，病人说：
既然都是水，都没有差别，还是选择便宜的吧！
结果．．．．．
＂n1的闭环控制＂是缺乏实际应用的观点，设计过变频器的人都知道，n1根本不需要什么闭环控制，在开环的情况下，n1的准确率都在99.99%以上，所以根本不存在刘老师说的n1的闭环控制的这种控制方式．
如果我们把异步电机的电磁转矩看成简单的两个磁场的作用，就是定子磁场和转子磁场相互作用，如果仅仅是调节转差，而两个磁场的大小不加以准确的控制的话，光是转差对转矩的作用就不是决定因素，直流电机通过励磁电流很好的控制磁场，这是直流电机转矩容易控制的根本，而异步电机不存在铭牌上告诉你励磁电流该多少，励磁电压该多少，因为其简单的不能从变频器的电压，电流中分离出来，所以Ｖ／Ｆ控制只能通过Ｖ／Ｆ恒定加点补偿的粗略方式来控制电机磁场，决定了其是粗略的．
引用刘老师的话：
病人生病了，医生拿出外观完全相同的两瓶输液水让病人选，一瓶水是加了药物的，一瓶水是没有加任何药物的输液水，结果由于受了刘老师的影响，病人说：
既然都是水，都没有差别，还是选择便宜的吧！
结果．．．．．
发表于：2007-12-17 10:44:00
111楼
“如果我们把异步电机的电磁转矩看成简单的两个磁场的作用，就是定子磁场和转子磁场相互作用，如果仅仅是调节转差，而两个磁场的大小不加以准确的控制的话，光是转差对转矩的作用就不是决定因素，直流电机通过励磁电流很好的控制磁场，这是直流电机转矩容易控制的根本”
1、直流电机的调速控制，就是电枢端电压的控制；
2、异步电机的调速控制，就是转差、转差率S的控制；
3、由于异步电机的机械特性曲线分为两段，所以转差、转差率S的控制也分为两段，一个是稳定运行区，一个是堵转区；
4、所谓矢量控制就是如何保证控制发生在稳定运行区，且转差率小的情况；
5、只要满足上述情况，就是向直流电机那样，只调转矩电流；
6、如果不满足4的情况，控制转矩的效果就差，电流就大，原因是功率因数低，无功电流大！
发表于：2007-12-17 11:07:00
113楼
不同意刘老师的说法：
2、异步电机的调速控制，就是转差、转差率S的控制；
这个结论是建立在磁场控制在设计的曲线上这个关键的前提上，但是实际上，异步电动机的磁场是非常难以控制的，而转差通过检测转速是非常容易控制的，所以异步电机的调速难点关键在于磁场的控制，而不是转差的控制，对于Ｖ／Ｆ控制，如果按两条不同的Ｖ／Ｆ曲线来调速，最终控制的结果是区别很大的．在磁场控制不好的情况下面，转差的调节都达不到理想的要求．
这是Ｖ／Ｆ控制和矢量控制的最大本质区别，Ｖ／Ｆ控制对磁场的控制是一种非常简单粗略的控制，矢量控制通过对电流的转矩分量和磁场分量的解耦，达到磁场比较准确的控制（甚至直接矢量控制通过埋设磁场传感器来达到准确控制磁场的目的）．磁场不能准确控制的Ｖ／Ｆ控制，在输出同样的电磁转矩下，变频器输出的电流通常比矢量控制的大，性能上当然不能相比．就象宝马和ＱＱ，都是汽车，不同的代价，换回来的是不同的性能．
2、异步电机的调速控制，就是转差、转差率S的控制；
这个结论是建立在磁场控制在设计的曲线上这个关键的前提上，但是实际上，异步电动机的磁场是非常难以控制的，而转差通过检测转速是非常容易控制的，所以异步电机的调速难点关键在于磁场的控制，而不是转差的控制，对于Ｖ／Ｆ控制，如果按两条不同的Ｖ／Ｆ曲线来调速，最终控制的结果是区别很大的．在磁场控制不好的情况下面，转差的调节都达不到理想的要求．
这是Ｖ／Ｆ控制和矢量控制的最大本质区别，Ｖ／Ｆ控制对磁场的控制是一种非常简单粗略的控制，矢量控制通过对电流的转矩分量和磁场分量的解耦，达到磁场比较准确的控制（甚至直接矢量控制通过埋设磁场传感器来达到准确控制磁场的目的）．磁场不能准确控制的Ｖ／Ｆ控制，在输出同样的电磁转矩下，变频器输出的电流通常比矢量控制的大，性能上当然不能相比．就象宝马和ＱＱ，都是汽车，不同的代价，换回来的是不同的性能．
发表于：2007-12-17 11:41:00
114楼
“异步电动机的磁场是非常难以控制的，而转差通过检测转速是非常容易控制的，所以异步电机的调速难点关键在于磁场的控制，而不是转差的控制，”
1、异步电动机的磁场是电源、电机参数、负载三方面因数决定的；
2、这里唯一能控制的就是电源的频率（和电压），也就是转差和转差率！
3、异步电机转矩的控制，不是要控制磁场，而是要控制转差、转差率选择合适的磁场环境；
4、例如，如果转差、转差率是在稳定区，且转差，转差率S越小，那么转子的功率因数就是1，转子电流就是转矩电流，控制转子电流就像控制直流电机一个样！
5、上述情况难道是谁控制了磁场吗？不是，谁也控制不了，我们只是控制了转差、转差率，选择了不同的磁场环境而已；
6、对于异步电机的磁场，我们无法控制，我们可以通过控制转差、转差率，选择我们需要的磁场环境，躲避恶劣的磁场环境！
发表于：2007-12-17 13:32:00
119楼
to 天下一人：
个人推荐：李永东，交流电机数字控制系统[M]，北京机械工业出版社，2002
对于刘老师的完全是无稽之谈的观点：
1、异步电动机的磁场是电源、电机参数、负载三方面因数决定的；
2、这里唯一能控制的就是电源的频率（和电压），也就是转差和转差率！
3、异步电机转矩的控制，不是要控制磁场，而是要控制转差、转差率选择合适的磁场环境；
4、例如，如果转差、转差率是在稳定区，且转差，转差率S越小，那么转子的功率因数就是1，转子电流就是转矩电流，控制转子电流就像控制直流电机一个样！
5、上述情况难道是谁控制了磁场吗？不是，谁也控制不了，我们只是控制了转差、转差率，选择了不同的磁场环境而已；
6、对于异步电机的磁场，我们无法控制，我们可以通过控制转差、转差率，选择我们需要的磁场环境，躲避恶劣的磁场环境！
讲异步电机磁场不用控制，就象讲直流电机不需要励磁控制一样也能，调转差的讲法如果对于只看过一本电机学的人来讲是可以理解的，因为电机学的课本可能误给人一种感觉，书本上给出的曲线就和刘老师前面贴上的一样．建议刘老师去买本１９９０年以后编的书看看再来讨论，很多东西对于我们工程人员来讲看了是很可笑的，比如n1的闭环控制，n1的闭环控制可能只有刘老师敢讲，不知道刘老师的n1闭环控制的精度是多少，超调是多少，我们的n1不闭环控制都能达到99.999%，不知道刘老师用什么ＰＩ调节器能达到我们的水平，建议使用模糊神经网络自适应ＰＩ调节器，可以顺便写篇博士论文了．
异步电动机的控制技术最新发展都集中在电机磁链的观测上面，很多新的控制理论，自适应，滑模，神经网络应用于异步电动机的控制都主要在于电机磁链的观测上．
个人推荐：李永东，交流电机数字控制系统[M]，北京机械工业出版社，2002
对于刘老师的完全是无稽之谈的观点：
1、异步电动机的磁场是电源、电机参数、负载三方面因数决定的；
2、这里唯一能控制的就是电源的频率（和电压），也就是转差和转差率！
3、异步电机转矩的控制，不是要控制磁场，而是要控制转差、转差率选择合适的磁场环境；
4、例如，如果转差、转差率是在稳定区，且转差，转差率S越小，那么转子的功率因数就是1，转子电流就是转矩电流，控制转子电流就像控制直流电机一个样！
5、上述情况难道是谁控制了磁场吗？不是，谁也控制不了，我们只是控制了转差、转差率，选择了不同的磁场环境而已；
6、对于异步电机的磁场，我们无法控制，我们可以通过控制转差、转差率，选择我们需要的磁场环境，躲避恶劣的磁场环境！
讲异步电机磁场不用控制，就象讲直流电机不需要励磁控制一样也能，调转差的讲法如果对于只看过一本电机学的人来讲是可以理解的，因为电机学的课本可能误给人一种感觉，书本上给出的曲线就和刘老师前面贴上的一样．建议刘老师去买本１９９０年以后编的书看看再来讨论，很多东西对于我们工程人员来讲看了是很可笑的，比如n1的闭环控制，n1的闭环控制可能只有刘老师敢讲，不知道刘老师的n1闭环控制的精度是多少，超调是多少，我们的n1不闭环控制都能达到99.999%，不知道刘老师用什么ＰＩ调节器能达到我们的水平，建议使用模糊神经网络自适应ＰＩ调节器，可以顺便写篇博士论文了．
异步电动机的控制技术最新发展都集中在电机磁链的观测上面，很多新的控制理论，自适应，滑模，神经网络应用于异步电动机的控制都主要在于电机磁链的观测上．
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