論文關鍵詞：矢量控制 變頻器 數控車牀
論文摘要：本人於2007年4月份進入廣東省廣州昊達機電有限公司進行畢業前的綜合實踐，從事有關變頻器的工作。本文介紹了採用數控車牀的主軸驅動中變頻控制的系統結構與運行模式，並簡述了無速度傳感器的矢量變頻器的基本應用。
前 言
數控車牀是機電一體化的典型產品，是集機牀、、電機及其拖動、自動控制、檢測等技術爲一身的自動化設備。其中主軸運動是數控車牀的一個重要內容，以完成切削任務，其動力約佔整臺車牀的動力的70%～80%。基本控制是主軸的正、反轉和停止，可自動換檔和無級調速。
在目前數控車牀中，主軸控制裝置通常是採用交流變頻器來控制交流主軸電動機。爲滿足數控車牀對主軸驅動的要求，必須有以下性能:(1)寬調速範圍，且速度穩定性能要高;(2)在斷續負載下，電機的轉速波動要小;(3)加減速時間短;(4)過載能力強;(5)噪聲低、震動小、壽命長。
本文介紹了採用數控車牀的主軸驅動中變頻控制的系統結構與運行模式，並闡述了無速度傳感器的矢量變頻器的基本應用。
第1章變頻器矢量控制闡述70年代西門子工程師chke首先提出異步電機矢量控制理論來解決交流電機轉矩控制問題。矢量控制實現的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而達到控制異步電動機轉矩的目的。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解爲產生磁場的電流分量 (勵磁電流) 和產生轉矩的電流分量 (轉矩電流) 分別加以控制，並同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱爲矢量控制方式。矢量控制方式又有基於轉差頻率控制的矢量控制方式、無速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。這樣就可以將一臺三相異步電機等效爲直流電機來控制，因而獲得與直流調速系統同樣的靜、動態性能。矢量控制算法已被廣泛地應用在siemens，AB，GE，Fuji等國際化大公司變頻器上。
採用矢量控制方式的'通用變頻器不僅可在調速範圍上與直流電動機相匹配，而且可以控制異步電動機產生的轉矩。由於矢量控制方式所依據的是準確的被控異步電動機的參數，有的通用變頻器在使用時需要準確地輸入異步電動機的參數，有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器。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檢測、自動辨識、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辨識，並根據辨識結果調整控制算法中的有關參數，從而對普通的異步電動機進行有效的矢量控制。