变频器电流跟踪原理

目前的跟踪变频器系统包括五个部分：电流波形发生部分，PI调节器，PWM部分，变频器和电机，前三个属于控制部分，最后两个属于电源部分，所有这些形式一个当前的闭环反馈系统。系统框架如图1所示。在图中，PWM1至PWM6表示输入到逆变器部分的6个PWM信号，U，V和W表示三相桥的3个输出电压，M表示感应电机。在当前波形发生模块中，32位微控制器产生3个正弦波作为标准三相，两相间的相位差为120o。iw和iv是两个输出电流变频器由霍尔电流传感器测量。三个电流满足iu iv iw=0，因此第三相电流可以通过下式获得：iu=-iv-iw。比例积分调节器（PI调节器）使用两个反馈电流和三个标准正弦信号来计算每个桥的新占空比。

图1-变频器系统的框架

U为例。如果给定的标准正弦电流信号为iu，而实际的输出电流信号为iu。在每个PWM周期的中断，实际信号与给定的信号，和△I的电流偏差进行比较ü被获得。当△iu通过防饱和PI调节器时，变频器的占空比发生变化，以调整输出电流。电流跟踪图如图2所示。从图中可以看出，采样频率越高，实际输出电流波形越接近标准正弦波，而且电流控制的精度越高。

图2-当前跟踪图

在实际应用中，电机有时会快速启动或快速减速，然后传统PI调节器的瞬时输出偏差太大而不能饱和，导致系统冲击，调节时间的增加和PI控制器的性能下降。为了消除这种积分饱和的不利影响，此处介绍了防饱和PI调节器，如等式所示：

其中Kp是比例系数，KI是积分系数，ek是第k个采样时间输入，u0是PI控制器开始工作时的初始值，uk是第k个采样时间的输出值，umax是控制的最大限制量，umin是最小限制控制量。