发布时间：2024-06-20 08:40:16 人气：
逆变器功能是什么
太平洋汽车网逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，其功能是把直流电力转换成交流电力，一般由升压回路和逆变桥式回路构成。一、什么是光伏逆变器逆变器又称电源调整器，根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型电源用和并网用二种。根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器，根据有无变压器又可分为变压器型逆变器和无变变压器型逆变器。
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二、结构原理逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力。一般由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压；逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。逆变器主要由晶体管等开关元件构成，通过有规则地让开关元件重复开-关（ON-OFF），使直流输入变成交流输出。当然，这样单纯地由开和关回路产生的逆变器输出波形并不实用。一般需要采用高频脉宽调制（SPWM），使靠近正弦波两端的电压宽度变狭，正弦波中央的电压宽度变宽，并在半周期内始终让开关元件按一定频率朝一方向动作，这样形成一个脉冲波列（拟正弦波）。然后让脉冲波通过简单的滤波器形成正弦波。
三、逆变器的元器件构成
1、电流传感器对于电流传感器要求精度高、响应时间快，而且耐低温、高温等环境要求，目前国内很多厂家都用开环电流传感器来取代闭环电流传感器，如：JCE1000-AXS、JCE1500-AXS、JCE2000-AXS等
2、电流互感器一般采用BRS系列电流互感器，从几百到几千A不等，输出信号一般采用0-5A为标准
3、电抗器
三、功能
1、自动运行和停机功能早晨日出后，太阳辐射强度逐渐增强，太阳电池的输出也随之增大，当达到逆变器工作所需的输出功率后，逆变器即自动开始运行。进入运行后，逆变器便时时刻刻监视太阳电池组件的输出，只要太阳电池组件的输出功率大于逆变器工作所需的输出功率，逆变器就持续运行；直到日落停机，即使阴雨天逆变器也能运行。当太阳电池组件输出变小，逆变器输出接近0时，逆变器便形成待机状态。
2、最大功率跟踪控制功能太阳能电池组件的输出是随太阳辐射强度和太阳电池组件自身温度（芯片温度）而变化的。另外由于太阳电池组件具有电压随电流增大而下降的特性，因此存在能获取最大功率的最佳工作点。太阳辐射强度是变化着的，显然最佳工作点也是在变化的。相对于这些变化，始终让太阳电池组件的工作点处于最大功率点，系统始终从太阳电池组件获取最大功率输出，这种控制就是最大功率跟踪控制。
（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）
伺服驱动器速度控制模式与位置控制模式有何区别？与机电系统的开环、闭环控制有何联系？
1、控制方式不同速度控制是模拟量控制，位置控制是发脉冲控制。
2、调节速度不同
速度控制模式下采用0-10电压来调节速度的大小，是模拟量控制模式。
3、运用的技术不同
这两种控制模式是分别运用两种不同的控制技术实现的
这与机电系统的开环和闭环系统是不一样的
伺服驱动器（servo drives）又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。
一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。
扩展资料：
工作原理
目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路
在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。
经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。
百度百科-伺服驱动器
百度百科-闭环控制系统
为什么永磁同步电动机前要加逆变器，而不直接用工频三相交流电？逆变器的g端是由S输入，这个S称之为什么
永磁同步电动机（PMSM）是一种高性能的电动机，由于其采用了永磁体，可以在较小的体积和重量下实现较高的效率和功率密度。
然而，直接使用工频三相交流电驱动PMSM会存在一些问题。
首先，PMSM的额定电压和电流可能与工频电网的电压和电流不匹配。
通过使用逆变器，可以调节PMSM的输入电压和电流，使其与电动机的额定值相匹配，提高电动机的运行效率和使用寿命。
其次，PMSM需要采用特殊的控制策略来实现高性能的调速和控制。
通过使用逆变器，可以方便地实现这些控制策略，例如矢量控制和直接转矩控制等。
此外，逆变器还具有滤波和保护功能，可以减小电网谐波对电动机性能的影响，同时保护电动机不受电网故障和瞬态干扰的影响。
最后，逆变器的g端（通常是PWM斩波信号输入端）用于调节电动机的输入电压或电流。
通过调节g端的信号，可以实现对PMSM的精确控制。
总之，逆变器在PMSM中的应用可以提高电动机的性能、可靠性和使用体验。
通过调节逆变器的输入和输出，可以实现对PMSM的全面控制和优化。
现代数字伺服系统及应用实验报告:数字万用电表的使用实验报告
《现代数字伺服系统及应用》
姓 名： 学 号： 专 业： 学 院： 指导教师：
2017年6月
现代数字伺服系统及应用实验报告
一、实验目的
通过实验深入理解伺服系统的系统结构及工作原理，掌握伺服系统的位置控制器设计与系统调试方法。
二、实验内容及结果
1. 系统理论分析 （1）永磁电动机
永磁同步电动机（PMSM ）是由电励磁三相同步电动机发展而来。它用永磁体代替了电励磁系统，从而省去了励磁线圈、集电环和电刷，而定子与电励磁三相同步电动机基本相同，所以称为永磁同步电动机。
（2）矢量控制
在永磁同步电动机的控制方法中，目前矢量控制方案是使用最广泛的。矢量控制的基本思想是模拟直流电机的控制方法，将磁链与转矩通过坐标转换，进行解耦，形成以转子磁链定向的两相参考坐标系，这样就可以将交流电机等效为直流电机来控制，因而获得与直流调速系统的静、动态性能。矢量控制的优点是能精确地实现转速控制并具有良好的转矩响应。但是矢量控制的前提是获得转子磁场的准确位置，通常情况下通过安装转子位置传感器来获得转子磁场的准确位置。
对永磁电动机的矢量控制方式通常分为两种，一种是电压控制（SVPWM ），另一种是电流滞环控制(HCC)。本系统采用的是电流滞环控制。电流滞环控制的目的是使三相定子电流严格跟踪给定电流信号。为了获得平稳的转矩，定子各相电流应是互相平衡、随转子位置正弦变化的。常规的电流滞环控制是将给定电流信号与实际检测的逆变器输出电流信号相比较，若实际电流值较大，调节逆变器开关状态使之减小；若实际电流值较小，调节逆变器开关状态使之增大。
在本系统中，位置信号指令与检测到的转子位置相比较，经过位置控制器的调整，输出速度指令信号，速度指令信号与检测到的转子速度信号相比较，经速度调节器的调节，输出控制转矩的电流分量iq ，电流分量信号iq 经过坐标变换输出后，与电机实际电流分量iabc 比较，再经PWM 逆变器，输出三相电压，驱动电机工作。
2. 伺服系统实验
如图2.1为基于MA TLAB/SimPowerSystems的PMSM 电机模型搭建伺服系统（Matlab2014a ）；
PI 控制器，图中第二个PID 控制器为速度环PI 控制器，根据电机实际速度及给定速度来确定电流转矩分量；PWM 模块采用电流滞环控制(如图2.2) ，使电机实际电流跟随给定电流变化，具体实现如图2.3；模块dq2abc 实现2r ／3s 变换，具体实现如图2.4，其中函数模块Fcn 、Fcnl 和Fcn2一起实现2r ／3s 变换；PMSM 模块为MA TLAB 提供了永磁同步电机模型，它的参数设置如图2.5。
图2.2 电流滞环控制模块
图2.3 PWM inverter 模块
图2.4 dq2abc实现2r ／3s 变换模块
3. 控制方式选定及仿真结果分析
图2.5 PMSM模块参数
三、结果分析
PID 控制器由比例单元P 、积分单元I 和微分单元D 组成。通过Kp ，Ki 和Kd 三个参数的设定。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。
在本系统调试PID 控制器时，主要PI 控制器
通过试凑法将速度环和位置环的PI 参数进行整定。
首先确定速度环控制器PID 参数。先确定下速度环控制器PID 参数，不再改动。通过仿真，当位置环控制器的P 值较大时，无论怎么调节位置环的P 参数，总是无法同时满足3个输入信号的性能要求，当正弦信号满足要求时，阶跃输出信号总会有很大的振荡，导致系统超调量过大，系统不稳定。积分作用I 较大时，阶跃信号的调节时间过大，
超调量也增大，
系统产生振荡。在实际调试过程中，当出现稳态误差时，先调节参数P ，但是 P 不能过大，在1~3比较合适，再大阶跃输出信号就会完全不稳定。确定好P 后，不再改动。再慢慢调节积分参数I ，进一步消除误差。通过多次试凑，确定了速度环的PI 参数为P=2.2，I=0.8，位置环的PI 参数为P=2.3，I=0.9。
仿真结果如下：
（1）阶跃信号输入：幅值200 要求：调节时间
图3.1系统输入、输出曲线 图3.2系统误差曲线
从图3.1中可以看出，系统调节时间为0.1s ，超调量为0.095%，从图3.2可以看出，系统稳态误差约为0.17，均满足要求。
（2）斜坡信号输入：斜率100 要求：稳态误差
图3.3 系统输入、输出曲线 图3.4 系统误差曲线
最终系统稳态误差为0.16，满足要求。
（3）正弦信号输入：幅值60，频率2 rad/s 要求：稳态最大误差
图3.5系统输入、输出曲线
图3.6系统误差曲线
从图3.6可以看出，系统误差为0.68，当系统满足阶跃信号全部要求时，正弦信号的稳态误差总是大于0.5。把位置环PID 控制器的P 参数调至3.5满足正弦信号稳态误差小于0.5，但是阶跃输出信号会产生严重的振荡。
四、延迟环节对系统的影响
在本系统中，将延迟时间增大至0.05ms 。 （1）阶跃信号：
图4.1 系统输入输出曲线 图4.2 系统误差曲线
（2）斜坡信号：
图4.3 系统输入、输出曲线 4.4 系统误差曲线
（3）正弦信号：
图4.5 系统输入、输出曲线 图4.6 系统误差曲线
当延迟环节取0.1ms 时 （1）阶跃信号:
图4.7 系统输入、输出曲线 图4.8系统误差曲线
（2）斜坡信号：
图4.9 系统输入、输出曲线 图4.10 系统误差曲线
（3）正弦信号：
图4.11 系统输入、输出曲线 图4.12 系统误差曲线
当去掉延迟环节后： （1） 阶跃信号：
图4.13 系统输入、输出曲线
图4.14 系统误差曲线
（2） 斜坡信号
图4.15 系统输入、输出曲线 图 4.16 系统误差曲线
（3） 正弦信号
图4.17 系统输入、输出曲线 图 4.18 系统误差曲线
从上面的图可以看出，当延迟环节的延迟时间增加到0.05ms 时，正弦和斜坡的影响不大，但是阶跃信号产生轻微的振荡。但是当延迟环节的延迟时间增加到0.1ms 时，阶跃信号产生严重的振荡。加入延迟环节后，会造成系统的不稳定，延迟时间越大，稳定性就越差。
五、控制器作用学习心得
PID 控制器由比例单元 P 、积分单元 I 和微分单元 D 组成。通过Kp ， Ki 和Kd 三个参数的设定。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。
（1）比例作用P ：比例作用将加快系统的响应，减小误差。它能快速影响系统的控制输出值，但仅靠比例系数的作用，系统不能很好地稳定在一个理想的数值，其结果是虽较能有效地克服扰动的影响，但有稳态误差出现。过大的比例系数还会使系统出现较大的超调并
产生振荡，使稳定性变差。
（2）积分作用I ：积分作用是消除稳态误差，它能对稳定后有累积误差的系统进行误
差修整，消除稳态误差。在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。
对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统为有差系统。为
了消除稳态误差，在控制器中必须引入积分项。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti ，
Ti 越小，积分作用就越强。但是积分作用过大，也会引起系统振荡，超调量过大，调节时
间也会变大。
（3）微分作用D ：微分具有超前作用，对于具有滞后的控制系统，引入微分控制，在
微分项设置得当的情况下，对于提高系统的动态性能指标有着显著效果，它可以使系统超 调
量减小，稳定性增加，动态误差减小。在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分
(即误差的变化率) 成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过 程中可能会出现振荡甚至
失稳，其原因是由于存在有较大惯性环节或滞后的被控对象，具有抑制误差的作用，其变化
总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差作用的变化“超前”，即在误差接近零时，
抑制误差的作用就应该是零。微分项能预测误差变化的趋势，从而做到提前使抑制误差的控
制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调，改善了系统在调节过程中的动
态特性。微分作用不能单独使用，需要与另外两种单元相结合，组成PD 或PID 控制器。
参考文献 [1] 陈伯时．电力拖动自动控制系统[M]．机械工业出版社，2006
[2] 胡寿松. 自动控制原理（第四版）[M].科学出版社,2001.
[3] 李伟光, 郭忺, 侯跃恩. 永磁同步电动机SVPWM 和电流滞环控制仿真分析[J]. 现代制造工程,
2014(5).
[4] 廖金国, 花为, 程明, 等. 一种永磁同步电机变占空比电流滞环控制策略[J]. 中国电机工程学报,
2015, 35(18):4762-4770.
[5] 逄玉俊, 柏松, 马向哲. 永磁同步电机的电流滞环控制研究[J]. 科技信息, 2008(30):444-44
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[1] 陈伯时．电力拖动自动控制系统[M]．机械工业出版社，2006
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[5] 逄玉俊, 柏松, 马向哲. 永磁同步电机的电流滞环控制研究[J]. 科技信息, 2008(30):444-44
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什么是逆变器？
逆变器是一种DC to AC的变压器，它其实与转化器是一种电压逆变的过程。逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成定频定压或调频调压交流电（一般为220V,50Hz正弦波）的转换器。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。
广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等。
作用
逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220v50HZ正弦或方波）。通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。
简单地说，逆变器就是一种将低压（12或24伏或48伏）直流电转变为220伏交流电的电子设备。因为通常是将220伏交流电整流变成直流电来使用，而逆变器的作用与此相反，因此而得名。处在一个“移动”的时代，移动办公，移动通讯，移动休闲和娱乐。
以上内容参考：百度百科-逆变器
在控制伺服电机的驱动中，控制器和驱动器各有什么功能和作用？
伺服电机控制器是数控系统和其他相关机械控制领域的关键设备。 控制器通过位置，速度和转矩三种方法控制伺服电机，以实现传动系统的高精度定位。伺服电机驱动器是用于控制伺服电机的控制器。驱动器的作用类似于作用在普通交流电动机上的逆变器。 伺服电动机通过位置，速度和转矩这三种方法进行控制，以实现驱动系统的高精度定位。驱动器是伺服系统的一部分，主要用于高精度定位系统。
扩展资料：
主流伺服驱动器以数字信号处理器为控制核心，可以实现更复杂的控制算法，实现数字化，联网和智能化。功率设备通常使用以智能功率模块为核心的驱动电路。驱动电路集成在IPM中，并且具有过压，过流，过热和欠压故障检测和保护电路。
伺服驱动器是运动控制的重要组成部分，广泛用于工业机器人，CNC加工中心和其他自动化设备。特别是用于控制交流永磁同步电动机的伺服驱动器已成为国内外研究的热点。在伺服驱动器设计中，通常使用基于矢量控制的电流，速度和位置3闭环控制算法。
该算法中的速度闭环设计是否合理，对整个伺服控制系统的性能，尤其是速度控制性能至关重要。
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