ABB中/低压变频器独特性能优点
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一．变频器的分类（按照控制方式）：1）V/F控制变频器2）矢量控制变频器3）DTC直接转矩控制变频器
二．变频器应用的主要目的：1）节能：主要是针对风机和泵类负载2）生产工艺中的速度和转矩控制3）实现工业自动化控制的手段
三．评价变频器性能指标：1）动态响应：转矩响应，速度响应2）产品的可靠性3）节能效果4）EMC规范5）启动转矩或静态性能
四．影响变频器性能的主要因素：1）主电路结构2）控制电路，其中最主要是控制方式3）生产制造工艺4）产品的检测设备,技术和方法等.
五．关于节能的手段：1）电网谐波治理2）电网功率因数补偿3）采用先尚先生艺技术4）加装变频器
六．变频器在风机泵类中节能量的影响因素；1）风机泵类负载的负载率，即阀门开度2）变频器的性能：主要是动态响应和输出波形
七．ABB中压变频器：
(一)技术特点
1）主电路结构：用IGCT集成门极换流型晶闸管 2）控制电路：DTC直接转矩控制
(二) 性能独特优点体现
变频器性能指标上的独特优点体现：1）动态响应：DTC独立控制逆变器的每一次开关状态（每隔25微秒一次，每秒钟4万次）DTC转距阶越上升时间开环小于5毫秒；矢量控制阶越上升时间，开环100-200毫秒，闭环才达到10-30毫秒。2）产品的可靠性：采用IGCT，硬件数量少，跟隔离变频器的接线也少等3）节能效果：IGCT硬件数量少和DTC响应时间短，控制更精确。DTC独立控制逆变器的每一次开关状态（每隔25微秒一次）；矢量控制基于PWM调制器的平均给定，这导致响应滞后和开关损耗。4）EMC规范：DTC的独特优越性，输出谐波少，再配上正弦波滤波器等。矢量控制基于PWM调制器的平均给定，导致响应滞后，使波形失真。5）启动转矩或静态性能：电机能够获得在零速时电机的额定转矩，并且不需要光码盘或测速电机的反馈。而矢量控制变频器只能在接近零速时实现满力矩输出。
八．ABB低压变频器：
(一)技术特点
1）控制电路：DTC直接转矩控制2）电路板防护涂层
(二) 性能独特优点体现
变频器性能指标上的独特优点体现：1）动态响应： DTC独立控制逆变器的每一次开关状态（每隔25微秒一次，每秒钟4万次）DTC转距阶越上升时间开环小于5毫秒；矢量控制阶越上升时间，开环100-200毫秒，闭环才达到10-30毫秒。2）产品的可靠性：电路板防护涂层3）节能效果：DTC响应时间短，控制更精确。DTC独立控制逆变器的每一次开关状态（每隔25微秒一次）；矢量控制基于PWM调制器的平均给定，这导致响应滞后和开关损耗。4）EMC规范：DTC的独特优越性，输出谐波少。矢量控制基于PWM调制器的平均给定，导致响应滞后，使波形失真。5）启动转矩或静态性能：电机能够获得在零速时电机的额定转矩，并且不需要光码盘或测速电机的反馈。而矢量控制变频器只能在接近零速时实现满力矩输出。
九．DTC直接转矩控制和矢量控制的原理：
（一）．矢量控制变频器
1．原理：该方式主要是根据电磁感应原理（电流在磁场中会受到力的作用，在旋转磁场中会跟着旋转的原理），利用直流电动机的控制原理，采用解耦的思想（解耦思想是指人为地对产生磁场的磁链即磁场电流和产生转矩的转矩电流分别采用闭环控制的思想），实现变频调速。
2．工作过程：基本原理过程是仿造直流电动机的控制方法，将异步电动机在三相坐标系下的定子电流通过三相/两相变换，将其等效成两相静止坐标系下的交流电流（再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流），然后仿造直流电动机的控制方法，求得电动机的控制量，再通过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制即转子磁链定向控制方法—矢量控制。（以上称为三相/两相/三相变换或简称三相/两相变换即派克变换）。优点是低频下输出功率不受影响，并且实现了快速的转矩和速度相应及控制。缺点是数学模型复杂，内部运算耗费时间；控制精度依赖于精确的数学模型和对电动机参数准确的及时的识别。（其中转差率矢量控制是简单的转子矢量控制方式，是对转子磁链定向控制方法的近似）（德国西门子变频器6SE70系列，通过FC,VC,SC板可以分别实现频率控制，矢量控制和伺服控制。）
（二）．直接转矩控制方式(即DTC方式)通用变频器（ABB变频器独有）：
１．原理：是用空间矢量的分析方法，以定子磁场定向的方式，对定子磁链和电磁转
矩进行直接控制（它不象矢量控制那样，通过控制电流和磁链来间接地控制转矩）。
２．DTC直接转矩控制方式工作过程：逆变器的每一次开关状态由电机的核心变量--磁通和转距直接控制。测量的电机电流和直流电压作为自适应电机模型的输入，该模型每25微秒产生一组精确的转距和磁通的实际值。电机转距比较器将转距实际值与转距给定调节器中的给定值作比较，磁通比较器将磁通实际值与磁通给定调节器的给定值作比较。依靠两个比较器的输出（即“棒棒”控制器），使其容差在一定的范围内，容差大小由频率调节器控制，优化脉冲选择器，并产生脉宽调制（PWM）信号，直接对逆变器的开关状态进行控制。
十．DTC直接转矩控制方式与PWM磁通矢量控制的比较：
（一）.相同点：
（1）都采用了空间矢量定向原理（即分解为具有方向的分量）；
（2）都最终产生控制逆变器开关状态的信号，对功率器件开和关进行控制，信号的特征都是脉宽调制信号-PWM；
（3）都是利用电机的线圈感应滞后特性，利用脉宽积分的电压等效原理，实现所需电
（二）.不同点：
（1）控制思想上：DTC不需要模仿直流电机的控制思想，不需要3-2-3变换，也不需要相应的数学模型。DTC开关状态是单独地由磁通和转距的值决定的，而不是象PWM磁通矢量传动中预先确定的矩阵（数学模型）来控制开关状态。（载波比λ受功率开关器件频率和微处理器运算速度的限制，但λ值不能取到很大，从消除谐波角度考虑，λ值越大越好，但使谐波含量增加，不像ABB变频器输出电缆长度在不加输出电抗器情况下可以达到300m等）
（2）控制参数上：控制上除定子电阻外，不受其它电动机参数的影响（不像矢量控制方式那样需要观测转子参数－不好测定，且具有时变性等）。控制参数上：DTC开关状态的控制基于电机的磁通和转矩变量；矢量控制开关状态的控制基于电机的励磁电流和转距变量。（DTC无需电机轴速度反馈和位置反馈；矢量控制需要电机轴速度和位置反馈--测量值或估算值）。大大减少了矢量控制技术中控制性能易受参数变化影响的问题。
（3）控制逆变器开关的信号源上：直接转矩控制方式采用“棒棒”调节器，控制逆变器的开关动作与矢量等的有所不同（“棒棒”控制器：Band-Band控制，离散式两点调节器—在实际上采用范围控制即模糊控制理论，以减少矢量控制中频繁调节的情况）。没有相应的脉宽调制信号发生器-WG，没有固定的斩波频率；矢量的SPWM脉宽调制技术--平均的u,f值，进行SPWM调节控制，而DTC的脉宽调制技术，没有通常的脉宽调制信号发生器。
（4）功率开关器件IGBT开和关的周期上 ：DTC取决于容差范围和实际负载情况；矢量取决于计算出的载波周期等。
（5）控制精度上：DTC只取决于转矩实际情况，矢量要看电动机数学模型的简化等；
（6）具体表现上:
A.转矩--0Hz满转矩（矢量控制实际要0.5Hz满转矩）；
B.动态响应--时间25微秒，矢量要2毫秒左右。这导致响应滞后和开关损耗，同时电机也发热和损耗；动态转矩响应--DTC转距阶越上升时间开环小于10毫秒；矢量控制阶越上升时间，闭环10-30毫秒，开环100-200毫秒；静态速度控制精度达0.001%，矢量控制是0.1%；
C.节能--棒棒控制实现不必频繁调节，从而减少功率器件的开关次数，更加节能；
D.谐波--由于谐波源-功率开关器件的开关次数减少，就减少了产生谐波的量数，EMC电磁兼容性更好。
E．谐波--PWM磁通矢量传动中，从消除低次的高次谐波角度考虑，载波比λ值越大越好，但λ值不能取到很大，受功率开关器件频率和微处理器运算速度的限制（同时λ值越大，高次的高次谐波越多）；不像ABB低压变频器输出电缆长度在不加输出电抗器情况下，对低压变频器来讲，使用电缆长度可以达到300m等。
十一。ABB中压变频技术优点汇总：
1. DTC直接转矩控制方式；
2. IGCT集成门极换流型晶闸管或HV-IGBT；
3. 无熔断器设计，可靠性高，无维护费用；
4. 金属铂自愈式电容，可靠性高，20年免维护，节约维护成本和时间；
5. 元器件数量少，可靠性高；
6. 变频器接头少，可靠性高；
7. 电压源型变频器，功率因数恒定；不是2电瓶输入；没有补偿电抗受电网系数影响；
8. 失电跨越功能强大；
9. 变频器可以放在户外，节约空间，并减少运行空间空调负荷费用；
10. ACS1000，标配正弦波滤波器；
11. PEBB(是一小集成的概念, 以可互换的组件和模块的形式,使电力电子器件和组装技术标准化)电力电子模块：控制模块化 ACS5000/6000;
12. 多传动 ACS6000；
13. 电路版涂层处理；
