2006年7月，在經曆了長時間廠內試運行後，利德華福第一台HARSVERT-VA係列產品――DSP無wu速su度du傳chuan感gan器qi矢shi量liang控kong製zhi高gao壓ya變bian頻pin器qi在zai河he南nan某mou電dian廠chang順shun利li投tou入ru生sheng產chan運yun行xing，這zhe標biao誌zhi著zhe利li德de華hua福fu的de產chan品pin技ji術shu邁mai上shang了le一yi個ge新xin的de台tai階jie，將jiang國guo內nei同tong類lei產chan品pin的de調tiao速su性xing能neng提ti高gao到dao與yu國guo外wai先xian進jin技ji術shu同tong步bu的de水shui平ping。
HARSVERT-VA係列高壓變頻調速產品，采用高速數字信號處理器（DSP）芯xin片pian作zuo為wei主zhu控kong製zhi芯xin片pian，結jie合he先xian進jin的de異yi步bu電dian機ji無wu速su度du傳chuan感gan器qi矢shi量liang控kong製zhi技ji術shu，以yi啟qi動dong轉zhuan矩ju大da，動dong態tai響xiang應ying快kuai為wei主zhu要yao特te征zheng，將jiang大da大da拓tuo寬kuan高gao壓ya變bian頻pin器qi的de應ying用yong領ling域yu，為wei用yong戶hu提ti供gong更geng高gao性xing能neng的de交jiao流liu傳chuan動dong。
HARSVERT-VA係列無速度傳感器矢量控製高壓變頻調速係統產品具有以下主要功能：
（1） V/f比恒定控製；
（2） 無速度傳感器矢量控製；
（3） 速度閉環矢量控製；
（4） 高壓掉電恢複自動重啟；
（5） 任意轉速下旋轉啟動；
（6） 單模塊故障旁路功能；
（7） 異步電機參數自動檢測；
（8） 各種故障分類處理，盡可能保證設備連續運行；
然而，何謂DSP，何謂矢量控製，應用矢量控製會有哪些優點，矢量控製的基本原理是什麼，如何使用HARSVERT-VA係列產品？從本期開始，將逐步分篇介紹DSP、矢量控製相關知識，以及HARSVERT-VA係列高壓變頻調速產品的應用知識。
第一篇 DSP與矢量控製技術的發展背景
HARSVERT-VA係列高性能高壓變頻調速產品，在以DSP為核心搭建的高性能控製器硬件平台上，結合先進的實用化的矢量控製技術，將異步電機的控製性能提高到一個新的高度。
其中，DSP是英文Digital Signal Processor的詞頭字母縮寫，其含義為數字信號處理器，是一種對數字信號進行分析處理的專用芯片。矢量控製，在國外多稱為磁場定向控製（Field Orientation Control），其核心思想是以電機磁場為坐標軸基準方向，通過坐標變換的方法，實現對電機轉矩和磁通的解耦控製。
矢量控製與以DSP為代表的高性能處理器的結合是必然趨勢。
zaishanggeshijijuedabufenshijianli，zhiliudianjiyouyuqizhuansudetiaojiexingnenghezhuanjudekongzhixingnengbijiaolixiang，zaigaoxingnengbiansudianqichuandonglingyuzhongzhantongzhidiwei。danshi，zhiliudianjijiegouzhongcunzaizhehuanxiangqi、電刷等結構，因而不能在大容量、高轉速、高可靠性、易於維護及節能等方麵滿足更高的要求。
而異步電機因其結構簡單、堅固耐用、運行可靠、製造成本低、易於維護、可工作於惡劣環境等優點，在工業領域得到了廣泛的應用。但是，由於異步電機是一個高階、非線性、強耦合的多變量複雜係統，早期的研究不能很好解決它的控製和調速問題。
早zao期qi的de交jiao流liu電dian機ji控kong製zhi多duo是shi建jian立li在zai電dian機ji穩wen態tai模mo型xing的de基ji礎chu上shang，其qi係xi統tong控kong製zhi規gui律lv是shi從cong電dian機ji的de穩wen態tai等deng效xiao電dian路lu和he穩wen態tai轉zhuan矩ju公gong式shi出chu發fa推tui導dao出chu的de平ping均jun值zhi控kong製zhi，完wan全quan不bu考kao慮lv過guo渡du過guo程cheng，因yin而er在zai係xi統tong設she計ji時shi，不bu得de不bu做zuo出chu較jiao強qiang的de假jia設she，忽hu略lve較jiao多duo因yin素su，這zhe就jiu使shi得de設she計ji結jie果guo與yu實shi際ji相xiang差cha較jiao大da，係xi統tong在zai穩wen定ding性xing、啟動及動態響應等方麵的性能不能令人滿意。
其中比較有代表性的是V/f比(bi)恒(heng)定(ding)的(de)變(bian)頻(pin)調(tiao)壓(ya)技(ji)術(shu)。由(you)於(yu)缺(que)乏(fa)對(dui)轉(zhuan)矩(ju)的(de)有(you)效(xiao)控(kong)製(zhi)，係(xi)統(tong)帶(dai)載(zai)能(neng)力(li)差(cha)，動(dong)態(tai)響(xiang)應(ying)慢(man)。尤(you)其(qi)在(zai)低(di)速(su)時(shi)由(you)於(yu)定(ding)子(zi)電(dian)阻(zu)壓(ya)降(jiang)和(he)逆(ni)變(bian)器(qi)互(hu)鎖(suo)效(xiao)應(ying)影(ying)響(xiang)加(jia)劇(ju)，使(shi)得(de)控(kong)製(zhi)性(xing)能(neng)更(geng)差(cha)，並(bing)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)振(zhen)蕩(dang)和(he)不(bu)穩(wen)定(ding)現(xian)象(xiang)。但(dan)由(you)於(yu)該(gai)方(fang)法(fa)實(shi)現(xian)簡(jian)單(dan)，因(yin)而(er)被(bei)廣(guang)泛(fan)地(di)應(ying)用(yong)於(yu)風(feng)機(ji)、水泵等調速性能要求不高的場合。目前，國內高壓變頻器生產廠商仍普遍采用這一方案。
交流電機控製真正劃時代的進步是在20世紀70年代初。1971年，美國P. C. Custman和A. A. Clark申請了專利“感應電機定子電壓的坐標變換控製”，同年，德國西門子公司的F. Blaschke等提出了“感應電機磁場定向的控製原理”，奠定了矢量控製的理論基礎。這種原理的基本出發點是：考慮到異步電機是一個多變量、強耦合、feixianxingdeshibiancanshuxitong，hennanzhijietongguowaijiaxinhaozhunquekongzhidiancizhuanju，danruoyizhuanzicitongzheyixuanzhuandekongjianshiliangweicankaozuobiao，liyongcongjingzhizuobiaozhouxidaoxuanzhuanzuobiaozhouxizhijiandebianhuan，zekeyibadingzidianliuzhongdelicidianliufenliangyuzhuanjudianliufenliangfenjiechenglianggechuizhidezhiliubianliang，bingfenbiejinxingkongzhi。zheyang，tongguozuobiaobianhuanzhongjiandediandongjimoxingjiukedengxiaoweiyitaizhiliudiandongji，congerkexiangzhiliudiandongjinayangjinxingkuaisudezhuanjuhecitongkongzhi。
矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi)實(shi)現(xian)了(le)交(jiao)流(liu)電(dian)機(ji)磁(ci)通(tong)和(he)轉(zhuan)矩(ju)的(de)解(jie)耦(ou)控(kong)製(zhi)，使(shi)交(jiao)流(liu)傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)動(dong)態(tai)特(te)性(xing)有(you)了(le)顯(xian)著(zhu)的(de)改(gai)善(shan)，開(kai)創(chuang)了(le)交(jiao)流(liu)傳(chuan)動(dong)的(de)新(xin)紀(ji)元(yuan)。矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi)大(da)大(da)改(gai)善(shan)了(le)異(yi)步(bu)電(dian)機(ji)的(de)動(dong)態(tai)控(kong)製(zhi)性(xing)能(neng)，使(shi)之(zhi)能(neng)與(yu)直(zhi)流(liu)機(ji)的(de)控(kong)製(zhi)效(xiao)果(guo)相(xiang)媲(pi)美(mei)。
雖然隻有短短三十多年的曆史，但是結合現代控製理論的各種算法，如模糊控製、神(shen)經(jing)元(yuan)網(wang)絡(luo)控(kong)製(zhi)和(he)非(fei)線(xian)性(xing)控(kong)製(zhi)等(deng)，矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi)理(li)論(lun)顯(xian)示(shi)出(chu)了(le)強(qiang)大(da)的(de)生(sheng)命(ming)力(li)。現(xian)代(dai)控(kong)製(zhi)理(li)論(lun)和(he)經(jing)典(dian)矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)結(jie)合(he)已(yi)成(cheng)為(wei)交(jiao)流(liu)電(dian)機(ji)控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa)發(fa)展(zhan)的(de)一(yi)種(zhong)趨(qu)勢(shi)。
再完美的控製理論，都需要基於合適的硬件載體來實現。
jiaoliudianqichuandongdepengbofazhan，yifangmianlibukaidianlidianziqijianbuduandefazhanhejinbu。jiaoliutiaosujishudezhongdabiangeshiyidianlidianziqijiandefazhanweixiandaode。cong20世紀50年代後期的可控矽（SCR），發展到60年代的門極可關斷晶閘管（GTO）、大功率雙極型晶體管（GTR），以及80年代以後出現的金屬氧化半導體場效應晶體管（MOSFET）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、智能功率模塊（IPM）、集成門極換向晶閘管（IGCT）等等。尤其是IGBT的(de)出(chu)現(xian)，迅(xun)速(su)促(cu)使(shi)成(cheng)熟(shu)可(ke)靠(kao)的(de)交(jiao)流(liu)調(tiao)速(su)產(chan)品(pin)進(jin)入(ru)各(ge)個(ge)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)。可(ke)以(yi)說(shuo)，這(zhe)些(xie)新(xin)型(xing)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)的(de)發(fa)展(zhan)給(gei)高(gao)性(xing)能(neng)交(jiao)流(liu)調(tiao)速(su)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)奠(dian)定(ding)了(le)堅(jian)實(shi)的(de)物(wu)質(zhi)基(ji)礎(chu)。
另一方麵，交流調速控製技術，尤其是複雜的矢量控製算法的實現，離不開微處理器技術和數字化控製技術取得的巨大進步。從上世紀90年代以來，隨著大規模集成電路技術和微處理器技術的飛速發展，出現了各種高性能微處理器和控製器。特別是高速數字信號處理器（DSP）的出現，使得精度高、穩定可靠、易於調試修改的全數字化的高性能交流傳動係統成為現實。
由此可見，矢量控製核心理論的提出與以DSPweidaibiaodegaoxingnengchuliqidetongyonghua，zaijiashangdianlidianziqijianqudedejinbu，bingfuyixiandaikongzhililun，zhesidayinsudejiehegeidianqichuandonglingyudailaileshenkedebiange，jidadigaibianledianqichuandongdechuantonggeju。keyizhemeshuo，xianzaidechuandonglingyu，jihudoushijiaoliuchuandongdetianxia。
通過前麵的陳述，可以知道具有矢量控製功能的變頻調速產品的顯著特點是，啟動轉矩大，一般可達100%~150%額定轉矩，轉矩動態響應快，帶負載能力強，適應負載波動大的場合。
利德華福致力於提供高性能、強魯棒性、高可靠的高壓變頻調速產品。公司的HARSVERT-VA係列高壓變頻調速產品，包括上述矢量控製在內的詳細性能情況，將在以後的文章裏介紹。 參考文獻
[1] 交流電機數字控製係統，李永東，機械工業出版社
[2] 無速度傳感器矢量控製原理與實踐，馮垛生，曾嶽南，機械工業出版社
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