論文關鍵詞：向量控制 變頻器 數控車床
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床的主軸驅動中變頻控制的系統結構與執行模式，並簡述了無速度感測器的向量變頻器的基本應用。
前 言
數控車床是機電一體化的典型產品，是集機床、、電機及其拖動、自動控制、檢測等技術為一身的自動化裝置。其中主軸運動是數控車床的一個重要內容，以完成切削任務，其動力約佔整臺車床的動力的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。
在目前數控車床中，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。為滿足數控車床對主軸驅動的要求，必須有以下效能:(1)寬調速範圍，且速度穩定效能要高;(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床的主軸驅動中變頻控制的系統結構與執行模式，並闡述了無速度感測器的向量變頻器的基本應用。
第1章變頻器向量控制闡述70年代西門子工程師chke首先提出非同步電機向量控制理論來解決交流電機轉矩控制問題。向量控制實現的基本原理是通過測量和控制非同步電動機定子電流向量，根據磁場定向原理分別對非同步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而達到控制非同步電動機轉矩的目的。具體是將非同步電動機的定子電流向量分解為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，即控制定子電流向量，所以稱這種控制方式稱為向量控制方式。向量控制方式又有基於轉差頻率控制的向量控制方式、無速度感測器向量控制方式和有速度感測器的向量控制方式等。這樣就可以將一臺三相非同步電機等效為直流電機來控制，因而獲得與直流調速系統同樣的靜、動態效能。向量控制演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。
採用向量控制方式的'通用變頻器不僅可在調速範圍上與直流電動機相匹配，而且可以控制非同步電動機產生的轉矩。由於向量控制方式所依據的是準確的被控非同步電動機的引數，有的通用變頻器在使用時需要準確地輸入非同步電動機的引數，有的通用變頻器需要使用速度感測器和編碼器。目前新型向量控制通用變頻器中已經具備非同步電動機引數自動檢測、自動辨識、自適應功能，帶有這種功能的通用變頻器在驅動非同步電動機進行正常運轉之前可以自動地對非同步電動機的引數進行辨識，並根據辨識結果調整控制演算法中的有關引數，從而對普通的非同步電動機進行有效的向量控制。