在嵌入式開發(fā)中，經常會涉及到對電機的控制，目前交流電動機的變頻控制應用非常廣泛，所以我們來簡單看圖介紹下變頻器 (variable-frequency drive VFD) 假設各位已經了解電機的原理。

VFD 變頻器簡介



框圖



變頻器(Variable-frequency Drive，VFD)是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

VFD 系統(tǒng)圖

典型的變頻器系統(tǒng)圖如下所示. 主要包括，操作面板，VFD控制器，電機等部分



典型結構圖

典型的結構如下圖所示：主要包括控制平臺，測量電路，功率電路，保護電路等



這里的DSP,FPGA也可以是其他類型的微控制器，或者微處理器，不特指。

常見的變頻器有兩種類型電壓型



其中功率逆變部分多使用IGBT和IGCT等功率管。

典型算法

其中以西門子為代表的控制算法主要是基于坐標變換，以ABB為代表的算法有興趣的猿友可以自行查找資料獲取，這里不在贅述

Clark 變化也就是我們經常說的3-2變換



將兩相交流變換為直流，這樣簡化。

這里需要數(shù)學功底來推導，

矢量控制

許多芯片MCU，MPU廠商都給出了變頻矢量控制的框圖和算法庫，有興趣的可以研究研究，例如下圖為微芯科技(Microchip)給出的框圖



我們可以在Matlab上進行仿真算法





關于VFD應用節(jié)能的好處，相信不用多說，大家也會了解，完全不知的請自行百度谷歌惡補吧。