แรงดันเอาต์พุตการแปลงความถี่สากลแรงดันต่ำคือ 380~650V กำลังขับ 0.75~400kW ความถี่ในการทำงานคือ 0~400Hz และวงจรหลักใช้ AC-DC- วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ. วิธีการควบคุมของมันผ่านมาถึงสี่ชั่วอายุคนดังต่อไปนี้
โหมดควบคุมการมอดูเลตความกว้างพัลส์ไซน์ (SPWM)
มีลักษณะเด่นคือโครงสร้างวงจรควบคุมที่เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ และความแข็งเชิงกลที่ดี ซึ่งสามารถตอบสนองข้อกำหนดการควบคุมความเร็วที่ราบรื่นของเกียร์ทั่วไป และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาต่างๆ ของอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ที่ความถี่ต่ำ เนื่องจากแรงดันเอาต์พุตต่ำ แรงบิดจะได้รับผลกระทบอย่างมากจากแรงดันตกของความต้านทานสเตเตอร์ ดังนั้นแรงบิดสูงสุดของเอาต์พุตจึงลดลง นอกจากนี้ ลักษณะทางกลของมันไม่แข็งเท่ามอเตอร์กระแสตรง ความจุแรงบิดไดนามิกและประสิทธิภาพการควบคุมความเร็วคงที่ไม่เป็นที่น่าพอใจ และประสิทธิภาพของระบบไม่สูง เส้นโค้งการควบคุมจะเปลี่ยนตามการเปลี่ยนแปลงของโหลด การตอบสนองของแรงบิด ช้า อัตราการใช้แรงบิดของมอเตอร์ไม่สูง ประสิทธิภาพลดลงเนื่องจากการมีอยู่ของความต้านทานสเตเตอร์และเอฟเฟกต์โซนตายของอินเวอร์เตอร์ที่ความเร็วต่ำ และความเสถียรจะแย่ ดังนั้นผู้คนจึงได้พัฒนาการควบคุมความเร็วในการแปลงความถี่เวกเตอร์
โหมดควบคุม Voltage Space Vector (SVPWM)
โดยอิงตามหลักฐานการสร้างเอฟเฟกต์โดยรวมของรูปคลื่นสามเฟส และมีเป้าหมายเพื่อประมาณวิถีสนามแม่เหล็กหมุนแบบวงกลมในอุดมคติของช่องว่างอากาศของมอเตอร์ สร้างรูปคลื่นมอดูเลตสามเฟสในคราวเดียว และควบคุมโดย เข้าใกล้วงกลมด้วยรูปหลายเหลี่ยมที่จารึกไว้ หลังจากใช้งานจริง ได้รับการปรับปรุง นั่นคือ การแนะนำการชดเชยความถี่ ซึ่งสามารถกำจัดข้อผิดพลาดของการควบคุมความเร็ว ขนาดของฟลักซ์ประเมินโดยการป้อนกลับเพื่อขจัดอิทธิพลของความต้านทานสเตเตอร์ที่ความเร็วต่ำ แรงดันและกระแสเอาต์พุตถูกปิดเพื่อปรับปรุงความแม่นยำและเสถียรภาพไดนามิก อย่างไรก็ตาม มีการเชื่อมโยงวงจรควบคุมจำนวนมากและไม่มีการปรับแรงบิด ดังนั้นประสิทธิภาพของระบบจึงไม่ได้รับการปรับปรุงโดยพื้นฐาน
โหมดควบคุมเวกเตอร์ (VC)
การปฏิบัติของการควบคุมความเร็วการแปลงความถี่ควบคุมเวกเตอร์คือการแปลงกระแสสเตเตอร์ Ia, Ib, Ic ของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสในระบบพิกัดสามเฟสผ่านการแปลงสามเฟสสองเฟสเทียบเท่ากับกระแสสลับ Ia1Ib1 ใน ระบบพิกัดนิ่งสองเฟสจากนั้นผ่านการแปลงการหมุนเชิงสนามแม่เหล็กของโรเตอร์เทียบเท่ากับกระแสตรง Im1, It1 ในระบบพิกัดการหมุนแบบซิงโครนัส (Im1 เทียบเท่ากับกระแสกระตุ้นของมอเตอร์กระแสตรง; IT1 เทียบเท่า กับกระแสกระดองตามสัดส่วนของแรงบิด) จากนั้นเลียนแบบวิธีการควบคุมของมอเตอร์กระแสตรง ค้นหาปริมาณการควบคุมของมอเตอร์กระแสตรง และตระหนักถึงการควบคุมของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสหลังจากการแปลงผกผันพิกัดที่สอดคล้องกัน สาระสำคัญของมันคือการทำให้มอเตอร์ AC เทียบเท่ากับมอเตอร์ DC และควบคุมสององค์ประกอบอย่างอิสระของความเร็วและสนามแม่เหล็ก โดยการควบคุมการเชื่อมต่อฟลักซ์ของโรเตอร์ จากนั้นสลายกระแสสเตเตอร์ จะได้ส่วนประกอบทั้งสองของแรงบิดและสนามแม่เหล็ก และการควบคุมพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือการแยกส่วนจะเกิดขึ้นจากการแปลงพิกัด ข้อเสนอของวิธีการควบคุมเวกเตอร์มีความสำคัญต่อยุคสมัย อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง เนื่องจากฟลักซ์ของโรเตอร์นั้นยากต่อการสังเกตอย่างแม่นยำ คุณลักษณะของระบบจึงได้รับผลกระทบอย่างมากจากพารามิเตอร์มอเตอร์ และการแปลงเวกเตอร์การหมุนที่ใช้ในกระบวนการควบคุมมอเตอร์กระแสตรงเทียบเท่านั้นซับซ้อนกว่า ซึ่งทำให้ยากสำหรับ ผลการควบคุมจริงเพื่อให้ได้ผลการวิเคราะห์ในอุดมคติ
วิธีการควบคุมแรงบิดโดยตรง (DTC)
ในปี 1985 ศาสตราจารย์ DePenbrock แห่งมหาวิทยาลัย Ruhr ในเยอรมนีได้เสนอเทคโนโลยีการแปลงความถี่การควบคุมแรงบิดโดยตรงเป็นครั้งแรก เทคโนโลยีนี้แก้ไขข้อบกพร่องของการควบคุมเวกเตอร์ข้างต้นในระดับใหญ่ และพัฒนาอย่างรวดเร็วด้วยแนวคิดการควบคุมแบบใหม่ โครงสร้างระบบที่รัดกุมและชัดเจน และประสิทธิภาพไดนามิกและคงที่ที่ยอดเยี่ยม เทคโนโลยีนี้ประสบความสำเร็จในการนำไปใช้กับรถจักรไฟฟ้าไฟฟ้ากระแสสลับกำลังแรงสูง การควบคุมแรงบิดโดยตรงจะวิเคราะห์แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของมอเตอร์ AC ภายใต้ระบบพิกัดสเตเตอร์โดยตรง และควบคุมฟลักซ์และแรงบิดของมอเตอร์ ไม่จำเป็นต้องใช้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเทียบเท่ากับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง จึงช่วยลดการคำนวณที่ซับซ้อนมากมายในการแปลงเวกเตอร์การหมุน ไม่จำเป็นต้องเลียนแบบการควบคุมของมอเตอร์กระแสตรง และไม่จำเป็นต้องลดความซับซ้อนของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับสำหรับการแยกส่วน
โหมดควบคุมเมทริกซ์ AC-AC
การแปลงความถี่ VVVF การแปลงความถี่ควบคุมเวกเตอร์ และการแปลงความถี่ควบคุมแรงบิดโดยตรงเป็นหนึ่งในการแปลงความถี่ AC-DC-AC ข้อเสียทั่วไปคือตัวประกอบกำลังอินพุตต่ำ กระแสฮาร์มอนิกขนาดใหญ่ ความจุเก็บพลังงานขนาดใหญ่ที่จำเป็นสำหรับวงจรไฟฟ้ากระแสตรง และไม่สามารถป้อนพลังงานหมุนเวียนกลับคืนสู่กริดได้ นั่นคือไม่สามารถดำเนินการแบบสี่ควอแดรนท์ได้ ด้วยเหตุนี้ความถี่สลับเมทริกซ์จึงเกิดขึ้น เนื่องจากการแปลงความถี่ AC-AC แบบเมทริกซ์จะกำจัดลิงก์ DC ระดับกลาง จึงช่วยกำจัดตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าขนาดใหญ่และมีราคาแพง มันสามารถบรรลุตัวประกอบกำลังของ l กระแสอินพุตของการดำเนินการไซน์และสี่ควอแดรนต์ และความหนาแน่นพลังงานสูงของระบบ แม้ว่าเทคโนโลยีนี้ยังไม่สมบูรณ์ แต่ก็ยังดึงดูดนักวิชาการจำนวนมากให้ศึกษาในเชิงลึก สาระสำคัญของมันไม่ได้ควบคุมทางอ้อมของกระแส การเชื่อมโยงฟลักซ์ และปริมาณที่เท่ากัน แต่แรงบิดจะถูกรับรู้โดยตรงเป็นปริมาณที่ควบคุม นี่คือวิธี:
1. ควบคุมฟลักซ์ของสเตเตอร์เพื่อแนะนำผู้สังเกตการณ์ฟลักซ์ของสเตเตอร์เพื่อรับรู้เซ็นเซอร์ที่ไม่มีความเร็ว
2. การระบุอัตโนมัติ (ID) อาศัยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของมอเตอร์ที่แม่นยำเพื่อระบุพารามิเตอร์ของมอเตอร์โดยอัตโนมัติ
3. คำนวณค่าจริงที่สอดคล้องกับอิมพีแดนซ์ของสเตเตอร์, ตัวเหนี่ยวนำร่วม, ปัจจัยความอิ่มตัวของแม่เหล็ก, ความเฉื่อย ฯลฯ คำนวณแรงบิดจริง ฟลักซ์ของสเตเตอร์ และความเร็วของโรเตอร์สำหรับการควบคุมแบบเรียลไทม์
4. ตระหนักถึงการควบคุม Band-Band เพื่อสร้างสัญญาณ PWM ตามการควบคุม Band-Band ของฟลักซ์และแรงบิดเพื่อควบคุมสถานะการสลับของอินเวอร์เตอร์
ความถี่ AC-AC ประเภทเมทริกซ์มีการตอบสนองแรงบิดที่รวดเร็ว (<2ms), high speed accuracy (±2%, no PG feedback), and high torque accuracy (<+3%); At the same time, it also has high starting torque and high torque accuracy, especially at low speed (including 0 speed), it can output 150%~200% torque.