变频器在什么情况下用V/F控制，什么情况下用矢量控制？

guest4351

请问各位老师，在什么情况下用V/F控制，什么情况下用矢量控制？如果一台45KW的变频器要拖动一台30KW的电机，用于拖动普通离心泵进行恒压供水，用哪种模式好？为什么？变频器对电机能起到保护作用吗？

问得好，这也是我一直以来的疑惑，期待高手解答。

gk_0

kdrjl

这个问题其实是一个比较普遍的，共性的问题。许多从事自动化与驱动工作的朋友们，都会遇到如此的问题或困惑。这主要是对传动控制的特点不清楚导致的。

恒压供水，驱动电机的负载特性是泵类。这种负载特性是变转矩特性，不是恒转矩特性。因此不应该用矢量控制方式去控制电机，而是变转矩的V/F特性去控制电机，比如，几乎所有的变频器制造商都有一款风机泵类专用的变频器。这就是变转矩的V/F特性控制方式。

当然对于大功率的电机驱动风机泵类，比如几百千瓦以上的电驱风机泵类，因为它的转动惯量太大，所以采用恒转矩的矢量控制更有利电机的启动。仅此。

用VF模式的时候多！

liuhuoaaa

FORELF

根据负载类型来选择，恒压供水是二次方负载，用V/F控制。

如果恒压供水用矢量控制，会发生什么情况呢

gk_0 

yecao2003

风机水泵一般用V/F控制，当然用矢量控制也没问题，启动力矩较大的负载一般用矢量控制，这就不能用V/F控制了，启动的时候容易过载。变频器的保护功能齐全，当然能保护电机了。

我也请问一下，变频器的矢量控制是来模仿之前的直流调速电机的原理，所以用矢量控制能获得更好的调速和转矩的控帽制，是不是在一些有张力控制的多些，恒压供水的如果用矢量控制的话，会造成电机的调速不明显，节能效果不明显，对吗？

jiouai84

jinqiaoma

V/F模式电压随频率变化，矢量模式是控制电流，维持负载所需的转矩，所以V/F模式用于风机水泵或其他不要求大启动转矩的负载，矢量模式适用于球磨机等需要启动力矩大的负载，可以这么理解吧？

我分析，这里主要就是一个效率问题。矢量控制是恒励磁控制（额定转速以内），而变转矩负载特性在额定转速以内其转矩电流是会发生非线性变化的，所以用平方负载特性，有利于传动控制系统效率优化最大化。

因此，相比矢量控制，平方负载特性的V/F控制在效率优化方面有更大调整空间。个见，仅供参考。

kdrjl 

A左边仰望

刚修个施耐德ATV71，132kw的变频器，恢复出厂设置后，接小电机试机，启动电机蹦啊蹦。以为驱动有问题。查了半天驱动也没啥问题。后来调参数，把电机控制方式改为二次压频比（V/F）。电机运行正常了。默认的是SVC V（矢量控制）。看来矢量和VF的控制方式还是有好多不一样的。

矢量的一般要进行电机自学习，并且要填对电机参数，就不会发生楼主那样的事了。

gku0223KKXxJ

woshigoutou

矢量控制电机振动，楼主可以通过比例积分增益来改善，40%改为28%。电机控制里面，比例积分增益，速度环系数调小

兄弟啊，你拿个大的变频去拉个小电机，肯定是这样的，你试一下直接把电机数据手动输入吧，电机就会正常转动了

goldage

A左边仰望

是啊，手动改到最小了，但最小能改到45KW,我们电机最大的是15kw的。还是没有合适的电机。只有改成V/F控制了。

压频比控制主要是电压频率线性变化输出控制电机，因此对电机的功率范围适应性特别的宽。可是压频比控制也有他致命的缺点，低速时转矩输出没能力，而且这种控制扭矩开环。所以不能保证其恒转矩特性的稳定性。
矢量控制，要求变频器要建立一个电机的等效模型。如果没有模型，对电机控制就不稳定了。所以，维修后的调试，接入电机后，要先做等效模型的设置（一般都是自动辨识确认），而且要求变频器的功率与电机的功率不能大于4倍以上。楼主用的很小电机测试，矢量控制不认也是正常的。矢量控制的优点就是能保证对电机输出恒转矩特性。

kdrjl

aa1969

应用领域有什么不同？控制原理区别？

V/F控制有别于那两种控制，而矢量和直接转矩控制，效果是一样的，内部的控制模型算法不同。但它们两种控制的效果一致，都是有可以转矩控制与调节的功能。而V/F只能控制电机的输出频率实现调速，不能实现电机输出转矩的实时控制。
应用场合恒转矩负载都可以使用。但对于需要调节电机输出转矩的工艺场合，只能是矢量和直接转矩这两种控制能胜任。V/F没戏。
而风机泵类负载特性，V/F更有针对性。他可以设置与负载变化相同的变转矩F/V特性曲线。以适应风机泵类负载特性相吻合。

kdrjl

329345277

说实话我也不懂。
但我的就拿ACS880变频器来说说我的感觉，在轻载的时候无所谓，反而是标量控制DTC模式，电机连识别都不用，调好基本参数直接就可以运行。
但重载的时候，尤其是一些启动力矩需要提升的时候，如果标量可能会出现压死现象，就矢量模式可以转矩提升。

下面来了解一下相关的知识：

VF控制和矢量控制的一些区别

针对异步电机，为了保证电机磁通和出力不变 ，电机改变频率时，需维持电压V和频率F的比率近似不变，所以这种方式称为恒压频比（VF）控制。VF控制：控制简单，通用性强，经济性好，用于速度精度要求不十分严格或负载变动较小的场合。从本质上讲，VF控制实际上控制的是三相交流电的电压大小和频率大小，然而交流电有三要素，就是除了电压大小和频率之外，还存在相位。VF控制没有对电压的相位进行控制，这就导致在瞬态变化过程中，例如突加负载的时候，电机转速受冲击会变慢，但是电机供电频率也就是同步速还是保持不变，这样异步电机会产生瞬时失步，从而引起转矩和转速振荡，经过一段时间后在一个更大转差下保持平衡。这个瞬时过程中没有对相位进行控制，所以恢复过程较慢，而且电机转速会随负载变化，这就是所谓VF控制精度不高和响应较慢的原因。

矢量控制国外也叫磁场定向控制，其实质是在三相交流电的电压大小和频率大小控制的基础上，还加上了相位控制，这个相位在具体操作中体现为一个角度，简单的讲就是电机定子电流相对于转子的位置角。我们知道，电机定子三相对称交流电的综合效果是一个旋转磁铁，通电后这个旋转磁场通过感应在转子上生成三相交流电流，这个电流也等效成一个磁铁，这样就相当于定子磁铁拖着转子磁铁旋转了，这个是电机旋转的基本原理。这里有个问题，就是只有定子磁铁和转子磁铁的相对位置靠得最近，产生的力矩才最大，所以如何在电机三相定子绕组上通电获得最大转矩，实际上还和转子位置有关的。矢量控制会通过实测回来的电流结合电机参数，实时计算出转子位置，这个过程就是所谓的“磁场定向”，然后实时决定三相定子绕组上电压的相位，这样理论上可以做到同样的电流下产生的转矩最优，从而减小电机负载变化时的瞬态过程。此外，矢量控制顺便还会根据转子位置求出转速，利用电机参数对转速进行瞬时补偿，进一步优化了控制性能。

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