2.3 变频器的控制方式的特点与功能

2.3.1 变频器的控制方式的特点

现在变频器的控制方式已经由标量控制（U/ƒ控制和转差频率控制）向高动态性能的矢量控制和直流转矩控制发展。微电脑控制技术的迅速发展，使数字控制成为变频器的主流控制方式。

采用数字控制方式的变频器，其硬件部分得到了进一步的简化。柔性的控制算法使控制具有极大的灵活性，可以实现更加复杂的控制，容易与上层系统连接进行数据传输，保护与监测功能更加齐全，有利于进行故障诊断，使系统智能化更加强大。

2.3.2 变频器的控制电路的功能特点

变频器虽然型号繁多，各种变频器在电路结构或组成上虽然有差别，但其控制原理都可以采用图2-4所示的方框图来表示。

变频器主控制电路的功能主要用来接收各种信号、进行基本运算、输出计算结果，是整个系统的控制中心。

1.接收各种信号

主控制电路的功能用于在功能预置时，接收各功能的预置信号；接收采用键盘或外输入端输入的各种给定信号或控制信号；接收通信接口输入的控制信号；接收从检测电路输入的检测信号以及接收从保护电路输入的保护执行信号等。

2.进行基本运算

用于进行矢量控制运算或其他必要的运算；实时地计算出SPWM有关波形各切换点的时刻。

3.输出计算结果

输出到逆变管模块的驱动电路，使逆变管按给定的信号和预置要求输入SPWM电压波；将有关信号输送到显示器，以便显示出当前的各种状态；出现故障时，输出控制指令信号送到保护电路，以进行保护。

4.变频器内部控制电路中检测电路的功能特点

变频器的检测电路用于接收电压、电流以及模块温度等采样信号，然后将其转换为主控制电路可以接收的信号。

5.变频器内部控制电路中保护电路的功能特点

变频器的保护电路用于接收主控制电路送来的保护指令，并实施相应的保护动作。同时，也直接从检测电路输入检测信号，以便对某些紧急情况进行保护。

2.3.3 变频器控制电路接收外接开关量信号的特点

1.电路结构

以图2-5所示输入信号电路为例，来说明变频器是怎样接收外接开关量信号的。该电路外接信号是触点开关KA1、KA2。

2.工作过程

当变频器外接端子FWD外接的触点控制开关接通（继电器触点KA1闭合）时，变频器内部的光电耦合器IC1中的发光二极管就会导通发光，其内的光敏三极管受光后导通，用于控制其他电路的工作。

3.需要说明的问题

变频器的外接开关量信号，既可以是有触点开关提供的开关量信号，如图2-5所示；也可以是无触点的开关量信号，如图2-6所示。

2.3.4 变频器控制电路接开关量输出信号的特点

变频器的开关量输出信号是由其内部电路通过相关的元器件控制后通过相应的端脚向外输出的，根据其内部使用元器件的不同，通常主要有晶体管输出型、继电器输出型与晶体管双向输出型三大类。

1.晶体管输出型开关量信号

变频器内部电路采用晶体管输出开关量信号电路的典型结构如图2-7所示。该电路中的输出信号为晶体管集电极开路信号，由于受到晶体管耐压的限制，故这类开关量控制信号只能应用于直流低压的电器控制电路中。

2.继电器输出型开关量信号

变频器内部电路采用晶体管输出开关量信号电路的典型结构如图2-8所示。该电路中的输出端由继电器触点构成。由于继电器触点的耐压较高，故这类开关量控制信号可以应用在220V交流供电的电路中。

3.晶体管双向输出型开关量信号

变频器内部电路采用晶体管双向输出开关量信号电路的典型结构如图2-9所示。该电路中的输出端由晶体管与二极管共同构成。由于受到晶体管耐压的限制，故这类开关量控制信号只能应用于交流低压的电器控制电路中。电路的基本工作原理简述如下。

（1）的A端为正、B端为负

如果输入交流电路的A端为正、B端为负时，则电流就会从“12”端输入，经导通的二极管VD2→导通的输出晶体管VT1→导通的二极管VD4→变频器的“CM2”端脚→电源B端。

（2）A端为负、B端为正

如果输入交流电路的A端为负、B端为正时，则电流就会从“CM2”端输入，经导通的二极管VD1→导通的输出晶体管VT1→导通的二极管VD3→变频器的“12”端脚→电源A端。