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GE-UR8FH控制周期或者控制频率和控制效果有何关系?

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发表于 2024-6-10 11:41:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
GE-UR8FH控制周期或者控制频率和控制效果有何关系?
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控制周期或者控制频率和控制效果的关系,是不是成正比,这个问题没有深入地验证过,很难给出准确答案。但是我可以给出一个相关的结论,这个结论就是:控制频率越高,能保证控制效果的下限,肯定不会很差。
控制效果和控制频率,在实践中的认知,不一定具备线性的关系。以变频器为例,ABB的DTC采用的是变开关频率控制,其开关频率是不停变化的,说明开关频率和控制效果没有绝对的相关,当然前提是基于ABB的控制方法。
再以国产技术领先的汇川为例,一般默认开关频率是2~4kHz,最大16kHz。默认开关频率4k依然能实现较好的控制效果,而且低速为了规避逆变器非线性因素的影响,大多数主流厂家都会选择主动降低开关频率。
回到主题,为什么控制频率越高,能保证控制效果的下限呢?首先,我的从业经验让我习惯把目前的电机控制分成高压应用和低压电池应用。
高压应用一般是220VAC以上的应用,一般单相或者三相交流输入,是AC-DC-AC的传统电力电子拓扑,或者类似电动汽车的350VDC电池供电。这类控制器基本采用IGBT作为逆变器件,因为IGBT不能做太高的开关频率,所以高压控制器的开关频率一般不超过16k,而且超过了10k一般要根据负载降额运行。
低压电池应用主要指144VDC以下的应用,常见的包括12VDC,18VDC,24VDC,48VDC,72VDC,96VDC,108VDC和144VDC。具体的产品包括电动工具,无人机,压缩机,AGV,低压电动汽车控制器。
这类控制器的开关器件基本都是MOSFET,因为MOSFET开关速度快,相比IGBT开关损耗小很多,可以做到高达100kHz的开关频率。所以低压控制器,开关频率常见的都可以做到20kHz甚至30kHz。
而且由于低压电机同步速比较高,比如吸尘器基本是1对极,做到10万rpm,那么同步电频率是1700Hz,必须提高开关频率。航模电机一般同步电频率是1200Hz左右。
同样以1200Hz为例,10kHz开关频率,每个开关周期离散造成的角度滞后是1200360°/10k=43.2°,20k开关频率,每个开关周期离散造成的角度滞后是1200360°/20k=21.6°。
因为PWM生效有一个开关周期的延时,再比如三角波计数器底点生效,在这整个周期生效,以顶点作为平均值,那么其实离散造成的延时是1.5个开关周期
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