(天津瑞能电气有限公司)
摘要：本文首先介绍了变频器的基本构造和几种分类，随后详细论述了变频器常使用的控制方式，其中包含非智能控制方式和智能控制方式两种，并针对细节控制进行了描述。
关键词：变频器；控制方式；智能；非智能
前言：当前电力传动技术的重要发展迈向变频调速技术，变频器是变频调速技术的核心部件，其性能好坏直接影响到变频调速技术的性能。变频器的性能不仅受到其制造工艺的影响，同时受到控制方式的影响，下文将针对变频器经常使用的控制方式进行阐述。
1变频器介绍
1.1基本构造
变频器工作的重点在于将工频电源转换成不同频率的交流电源类型，由此完成不同类型设备的正常运转，变频器通过控制电路控制主电路，通过整流电路将电流进行转换，通过直流中间电路完成电路平滑滤波的控制，通过逆变电路将电流进行逆向转换。
1.2分类
根据主电路不同工作方式可将变频器分成电压型和电流型两种；根据开关方式可将变流器分成PAM控制型、PWM控制型和高载频PWM控制型；根据工作原理可将变频器分成V/f控制型、转差频率控制型和矢量控制型；根据用途可将变频器分成通用型、高性能专用型、高频率型等[1]。
2变频器的控制方式
2.1非智能控制
2.1.1V/f控制
该项控制的目的在于改变电源频率转变速度时不改变电动机的磁通，该种控制方式的变频器控制方式为开环控制，控制能力较强，且该种控制方式能够保证变频器在低频道时自动进行转矩补偿，由此有效降低了低频转矩的特性。
2.1.2转差频率控制
该种控制方式能够直接控制转矩，并通过转矩调节变频器的输出频率，保证电机在对应的环境工作。转差频率控制需要变频器安装速度传感器，甚至还需加上电流反馈系统，可见其是闭环控制，稳定性较高，且对于快速的加减速和负荷变动等具有十分灵活的相应。
2.1.3矢量控制
矢量控制主要通过矢量坐标来调整电机的定子电流，并通过控制励磁电流和转矩分流来控制电机的转矩，通过矢量的变化能形成不同类型的PWM波，控制范围广泛。矢量控制在结合转差频率之后，其输出特性的改善情况明显，但其是闭环控制，需要在速度传感器的帮助下运行，因此应用范围有限[2]。无速度传感器的矢量控制主要通过坐标的交换实时控制，因此具有调速范围大且转矩大的特点，操作简单且运行稳定，但其计算过于复杂，需要处理器协助，实时性偏低。
2.1.4直接转矩控制
该种控制方式在利用矢量坐标和定子坐标系的基础上，对电动机的数学模型进行分析，通过检测定子电阻的方式测定子磁链，因此无需进行复杂的计算，有效提升了实时性和计算速度。
2.1.5最优控制
该种控制方式根据需求可进行适当变换，根据最优控制理论对控制需求中的参数不断优化，例如，其采用分段控制联合相位平移来达到电压最优波形。
2.2智能控制
2.2.1神经网络控制
神经网络控制的方式在变频器中使用的情况较少，较多被用来进行复杂程度较高的系统控制，由于对系统模型缺乏了解，因此其控制过程不仅需要进行系统辨别，同时还需完成控制。神经网络控制方式能够同时对多个变频器进行控制，应用在多个变频器的联合上面优势明显，但由于该种控制方式的计算方式过于复杂，因此其具体应用过程中会受到一定限制和阻碍。
2.2.2模糊控制
模糊控制的方式主要应用在变频器电压的控制和频率的控制上，目的在于有效控制电动机的升速时间，由此可以对速度进行控制，避免对电动机的使用时长造成损坏，同时避免速度过慢影响电动机的工作效率。可见模糊控制方式的关键点在于论域的划分、隶属的划分和模糊级别的划分上，总体看来，模糊控制方式十分适用于多输入单输出的控制系统中，效果明显。
2.2.3专家系统控制
专家系统控制的核心在于通过“专家”的过往经验对电动机进行控制的特殊控制方式，可见专家系统的简历需要专家数据库的支撑，数据库中存放大量专家的信息，同时还需包含一定数量的推理机制，以便于变频器使用者能够清楚的根据专家库中的数据资料来筛选自己需要的信息内容，寻找较为理想的控制结果。可见在“专家”系统中，关键点在于专家数据库和推理机制设计两方面，对专家系统控制的结果起到至关重要的作用，同时专家系统控制方式能够对变频器的电压进行控制，同时能够对变频器的电流进行控制。
2.2.4学习控制
学习控制的方式较多应用在重复性输入过程中，可将规则性较强的PWM信号应用其中，其符合学习控制的所需条件，例如，中心调制PWM[3]。可见学习控制方式同时可以应用在变频器的控制过程，但该种控制方式对系统信息的数量要求不高，只是需要长时间学习周期的的支撑，可见学习控制方式的快速性不强。学习控制方式的计算方式中有时候需要超前环节作为支撑来运行，通过模拟器件的方式无法将其实现。学习控制方式在实施过程中关系到另一个问题，即稳定性问题，因此具体应用学习控制方式的过程中需要注重其应用的稳定性。
结语和展望：伴随当前电子技术、电力技术和计算机网络技术的进步，当前变频器的控制方式将会从以下几方面进行发展，逐步实现数字控制变频器，同时能够将多种控制方式相结合的完整控制方式的实现，实现变频器的远程控制，绿色变频器的产生等。当期研究界针对变频器的控制方式研究不断深入，该问题的研究价值较高，相信通过有关学者和专家在该领域的不断探索和研究，能够将我国的变频器不断推向国际市场，将国产变频器打造成国际一流产品。
参考文献
[1]吕栋腾,隋宝森.西门子变频器外部端子操作应用[J].机电工程技术,2013,05:99-100.
[2]钱良楚.基于PLC控制的交流变频调速电梯系统探讨[J].数字技术与应用,2013,07:15-16.
[3]丁少伟,宋立杰,辜玉良.变频器在塔式起重机回转机构自动控制中的应用[J].数字技术与应用,2012,07:17-18.