Nízkonapěťové univerzální výstupní napětí pro konverzi frekvence je 380~650V, výstupní výkon je 0,75~400kW, pracovní frekvence je 0~400Hz a jeho hlavní obvod využívá AC-DC- AC obvod. Jeho způsob ovládání prošel následujícími čtyřmi generacemi.
Řídicí režim sinusové pulzní šířkové modulace (SPWM).
Vyznačuje se jednoduchou strukturou řídicího obvodu, nízkou cenou a dobrou mechanickou tvrdostí, která může splňovat požadavky na plynulou regulaci rychlosti obecné převodovky a je široce používána v různých oblastech průmyslu. Při nízkých frekvencích je však vlivem nízkého výstupního napětí krouticí moment výrazně ovlivněn úbytkem napětí na odporu statoru, takže maximální krouticí moment na výstupu je snížen. Kromě toho jeho mechanické vlastnosti nejsou tak tvrdé jako stejnosměrný motor, dynamická kapacita točivého momentu a výkon statické regulace rychlosti nejsou uspokojivé a výkon systému není vysoký, regulační křivka se změní se změnou zatížení, odezva točivého momentu je pomalý, míra využití točivého momentu motoru není vysoká, výkon je snížen kvůli existenci odporu statoru a efektu mrtvé zóny měniče při nízkých otáčkách a stabilita se zhoršuje. Proto lidé vyvinuli regulaci rychlosti převodu frekvence vektorového řízení.
Režim řízení Voltage Space Vector (SVPWM).
Je založen na předpokladu celkového generačního efektu třífázového průběhu a jeho cílem je přiblížit se ideální kruhové trajektorii rotujícího magnetického pole vzduchové mezery motoru, generovat třífázově modulovaný průběh v jednom okamžiku a řídit jej pomocí přibližování se ke kruhu vepsaným mnohoúhelníkem. Po praktickém použití došlo k jeho vylepšení, to znamená, že je zavedena frekvenční kompenzace, která dokáže eliminovat chybu řízení otáček; Velikost toku se odhaduje zpětnou vazbou, aby se eliminoval vliv odporu statoru při nízkých otáčkách. Výstupní napětí a proud jsou uzavřeny, aby se zlepšila dynamická přesnost a stabilita. Existuje však mnoho vazeb řídicího obvodu a není zavedeno žádné nastavení točivého momentu, takže výkon systému nebyl zásadně zlepšen.
Režim vektorového řízení (VC).
Praxe regulace rychlosti přeměny frekvence vektorového řízení spočívá v přeměně statorového proudu Ia, Ib, Ic asynchronního motoru v třífázovém souřadnicovém systému prostřednictvím třífázové-dvoufázové transformace, ekvivalentní střídavému proudu Ia1Ib1 v dvoufázový stacionární souřadnicový systém a poté rotační transformací orientovanou na magnetické pole rotoru, ekvivalentní stejnosměrnému proudu Im1, It1 v synchronním rotačním souřadnicovém systému (Im1 je ekvivalentní budícímu proudu stejnosměrného motoru; IT1 je ekvivalentní na proud kotvy úměrný kroutícímu momentu) a poté napodobit způsob řízení stejnosměrného motoru, najít řídicí veličinu stejnosměrného motoru a po odpovídající souřadnicové inverzní transformaci realizovat řízení asynchronního motoru. Jeho podstatou je ekvivalent střídavého motoru jako stejnosměrného motoru a nezávislé ovládání dvou složek rychlosti a magnetického pole. Řízením vazby rotorového toku a následným rozkladem statorového proudu se získají dvě složky točivého momentu a magnetického pole a kvadraturní nebo oddělovací řízení je realizováno transformací souřadnic. Návrh metody vektorového řízení má epochální význam. Avšak v praktických aplikacích, protože je obtížné přesně sledovat tok rotoru, jsou charakteristiky systému značně ovlivněny parametry motoru a transformace vektorové rotace použitá v ekvivalentním procesu řízení stejnosměrného motoru je komplikovanější, což ztěžuje skutečný kontrolní efekt pro dosažení ideálních výsledků analýzy.
Metoda přímého řízení točivého momentu (DTC).
V roce 1985 profesor DePenbrock z Ruhrské univerzity v Německu poprvé navrhl technologii přímého řízení točivého momentu pro přeměnu frekvence. Tato technologie do značné míry řeší nedostatky výše uvedeného vektorového řízení a rychle se vyvíjela s novými nápady na ovládání, stručnou a jasnou strukturou systému a vynikajícím dynamickým a statickým výkonem. Tato technologie byla úspěšně aplikována na vysokovýkonné střídavé pohony trakce elektrických lokomotiv. Přímé řízení točivého momentu přímo analyzuje matematický model střídavého motoru v systému souřadnic statoru a řídí tok a točivý moment motoru. Nevyžaduje, aby byl střídavý motor ekvivalentní stejnosměrnému motoru, čímž se eliminuje mnoho složitých výpočtů při transformaci vektorové rotace; Nepotřebuje napodobovat řízení stejnosměrného motoru, ani nemusí zjednodušovat matematický model střídavého motoru pro odpojení.
Maticový režim řízení AC-AC
Převod frekvence VVVF, převod frekvence vektorového řízení a převod frekvence přímého řízení točivého momentu jsou jedním z převodů frekvence AC-DC-AC. Jeho společnými nevýhodami jsou nízký vstupní účiník, velký harmonický proud, velká kapacita akumulace energie potřebná pro stejnosměrné obvody a regenerativní energie nemůže být přiváděna zpět do sítě, to znamená, že nelze provádět čtyřkvadrantový provoz. Z tohoto důvodu vznikla matricová střídavá frekvence. Protože maticová frekvenční konverze AC-AC eliminuje mezičlánek stejnosměrného proudu, čímž eliminuje objemné a drahé elektrolytické kondenzátory. Dokáže dosáhnout účiníku l, vstupního proudu sinusového a čtyřkvadrantového provozu a vysoké hustoty výkonu systému. Ačkoli tato technologie ještě není zralá, stále přitahuje mnoho vědců, aby ji studovali do hloubky. Jeho podstatou není nepřímé řízení proudu, vazby toku a stejných množství, ale točivý moment je přímo realizován jako řízená veličina. Zde je postup:
1. Ovládejte tok statoru, abyste zavedli pozorovatel toku statoru, abyste realizovali bezrychlostní snímač;
2. Automatická identifikace (ID) spoléhá na přesné matematické modely motoru pro automatickou identifikaci parametrů motoru;
3. Vypočítejte skutečnou hodnotu odpovídající impedanci statoru, vzájemné indukčnosti, faktoru magnetické saturace, setrvačnosti atd., vypočítejte skutečný moment, tok statoru a otáčky rotoru pro řízení v reálném čase;
4. Realizujte řízení v pásmu pro generování signálů PWM podle pásmového řízení toku a točivého momentu pro řízení stavu sepnutí měniče.
Matricový typ AC-AC frekvence má rychlou odezvu točivého momentu (<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.