电动汽车矢量控制变频器

1. 什么是变频器矢量控制

矢量控制，
最简单的说，就是将交流电机调速通过一系列等效变换，等效成直流电机的调速特性，就这么简单，至于深入了解，那就得深入了解变频器的数学模型，电机学等学科。
矢量控制原理是模仿直流电动机的控制原理，根据异步电动机的动态数学模型，利用一系列坐标变换把定子电流矢量分解为励磁分量和转矩分量，对电机的转矩电流分量和励磁分量分别进行控制
在转子磁场定向后实现磁场和转矩的解耦，从而达到控制异步电动机转矩的目的，使异步电机得到接近他励直流电机的控制性能。
具体做法是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，
所以称这种控制方式称为矢量控制方式。

2. 矢量控制是变频器的一种什么控制方式

具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流) 和产生转矩的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。简单的说，矢量控制就是将磁链与转矩解耦，有利于分别设计两者的调节器，以实现对交流电机的高性能调速。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。这样就可以将一台三相异步电机等效为直流电机来控制，因而获得与直流调速系统同样的静、动态性能。
以上是网络资料，概括的比较不错了。
矢量控制的概念最早是由西门子工程师在做毕业论文时研究发现的，目前国内变频器已经普遍采用。较传统的V/F控制更为先进，优势也很明显。
目前变频器还有种控制叫作直接转矩控制（DTC)，只有西门子和ABB在做，DTC控制方式更为先进。
哪块不明白请单独提出来说。

3. 电动汽车控制方式（电动汽车电驱动系统）是不是和变频器一个原理呢

电动汽车两个概念：楼上各位所说的是那些山寨电动汽车，用铅酸电池、直流电机，控制上就是简单的通断。严格的说那不是汽车。
真正意义上的电动汽车现在主要使用两种：永磁电机（丰田有使用）、交流异步电机（使用最广泛）。控制上都是矢量控制，说简单了就跟变频器差不多，但是控制上更复杂。

4. 开环控制和矢量控制有什么区别(天车变频器)

开环控制和矢量控制的区别：
1、开环控制没有反馈环节，矢量控制有反馈环节。
2、开环控制的稳定性不高，响应时间相对来说很长，精确度不高，使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。矢量控制稳定性高，响应时间很短，精确度高，使用范围广泛。
3、开环控制没有自动修正或补偿的能力，矢量控制有自动修正或补偿的能力。
开环控制系统是不将控制的结果反馈回来影响当前控制的系统。
矢量控制就是将磁链与转矩解耦，有利于分别设计两者的调节器以实现对交流电机的高性能调速。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无位置传感器矢量控制方式和有位置传感器的矢量控制方式等。这样就可以将一台三相异步电机等效为直流电机来控制，因而获得与直流调速系统同样的静、动态性能。采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器。鉴于电机参数有可能发生变化，会影响变频器对电机的控制性能，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。

5. “变频器控制”与“矢量控制”有什么区别

变频器控制方式
低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交直交电路。其控制方式经历了以下四代。
1 U/f=C的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式
其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。
2 电压空间矢量（SVPWM）控制方式
它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。
3 矢量控制（VC）方式
矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果

6. 矢量控制变频调速 变频器如何设定

矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位，以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制，进而达到控制电动机转矩的目的。

通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间，又可以形成各种PWM波，达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。

(6)电动汽车矢量控制变频器扩展阅读：

注意事项：

1、应用矢量控制的注意点：由于矢量控制必须根据电动机的参数进行一系列的演算，因此其使用范围必将受到一些限制。

2、电动机的容量：电动机的容量应尽可能与变频器说明书中标明的“配用电动机容量”相符，最多低一个档次。

3、例如变频器的配用电动机容量为45kW，电动机的下一档容量为37kW。则该变频器只能在配接45kW或37kW的电动机时，矢量控制功能是有效的。

7. 电动汽车牵引专用变频器是干什么用的

矢量变频器（电机控制器）在电动汽车中是将直流动力源转变为交流输出驱动三相电机进而将电能转变成机械能驱动汽车运行。它是整个电驱动系统的核心部分，因此它控制性能的好坏直接关系到驱动电机能否可靠、高效的运行，会影响到整个车辆的动力性能和乘客的舒适感。
变频器构建其控制系统的核心需求在于：
1、安全可靠的上电时序控制。
电机控制器上动力电要按照一定的时序控制，否则会造成控制器的损坏。当司机按电机控制器合闸按钮，电机控制器接到整车控制器合闸命令后闭合预充电接触器，使电池组通过预充电电阻缓慢的给电机控制器中电容组充电，当电机控制器检测到直流母线电压达到额定输入电压90％后，闭合电机控制器接触器，同时切断预充电接触器，此时电机控制器主电完全接到电池组上，完成主电上电过程。
2、高性能控制算法。
矢量控制算法（磁场定向控制）是交流调速技术的一次飞跃，它通过对电机磁通的定向，实现了交流电机中的解耦控制，使电机磁通矢量的幅值和空间位置在动态和稳态时皆可控，从而使交流电动机调速的稳态、动态性能可与直流电机调速系统相媲美，甚至在某些情况下还超越后者。以此，此算法应用于电动汽车领域，满足了电动汽车在低速时具有较大转矩，保证其具有良好的加速性能和爬坡能力；同时还满足其较宽的调速范围，以使电动汽车具有在平路上高速行驶的性能。
3、最优能量利用率。
能量的最优利用率是对电动汽车另一个基本要求，要求其控制系统能够尽可能的利用能源，包括利用过热及再生制动能量，使得有限能源得到充分利用。能力回馈能够实现此功能。它包括车辆制动能力回馈与车辆滑行能力回馈两种。在回馈状态时，驱动电机按发电机运行，将车辆行驶动能转化为电能，可以起到3个作用：辅助制动；回收能量给动力蓄电池充电，从而延长车辆续驶里程；在车辆有供热需求时，可以直接利用这部分电能供热取暖。
变频器产品应用于电动汽车的主要优点在于：
1、可靠性：三重过流保护、三重过压保护、三重驱动保护，保证电机控制器可靠稳定运行。
2、控制策略优越：电机控制器采用矢量控制技术，性能优越，可靠性高，适用于交流异步或永磁同步电机；
3、大容量输出能力：使得电机输出端无需配备变速箱或减速器，大大的降低了故障点及机械传动系统的噪声，节省成本，控制模式简单，可靠性更高，车辆运行平稳性好；
4、动力性能优良：加速性能好(15秒内0～50km/h),更有良好的经济性能（0.9度/km @40km/h）；
5、故障诊断及处理：为提高整车的可靠性，电机控制系统必须有故障诊断功能，并能对故障进行保存，方便日后分析，另外通过诊断端口可以在线实施调试电机控制器、记录各种运行曲线，方便优化整个控制系统；
6、高效制动能量回收：充分发挥纯电动汽车动力系统结构优势，提高能源的利用率，电机控制系统须具有制动能量回收功能。
7、简易性：电机控制器质量可靠，且重量轻、易于布置、接线维护方便等特点，产业化前景非常好。

8. 矢量控制变频调速的做法是什么

矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。
其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。
综合以上：矢量控制无非就四个知识：等效电路、磁链方程、转矩方程、坐标变换（包括静止和旋转）。
矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。
采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用变频器需要使用速度传感器和编码器。鉴于电机参数有可能发生变化，会影响变频器对电机的控制性能，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。

9. 变频器矢量控制与VF控制的区别

变频器矢量控制与VF控制的区别如下：

1、对电机参数依赖

矢量控制对电机参数依赖较大。

VF对电机参数依赖不大。

2、操作层面

矢量控制一般把电流分解成转矩电流和励磁电流，这里转矩电流和励磁电流的比例就是由转子位置角度（也就是定子电压相位）决定的，这时转矩电流和励磁电流共同产生的转矩是最佳。

VF控制则没有这个操作。

3、性能

矢量控制可以得到更好的性能，低频转矩大，动态响应好。但应用比较不方便，如果参数不合适可能还不能稳定运行，使用范围受到一些限制。

VF控制增加了转矩提升、死区补偿、滑差补偿的高性能，能满足大部分要求。

4、适用性

矢量控制的主要问题是适用性不如VF强，VF基本上什么异步电机都能上。

但是矢量控制在专用电机能达到的最高水平让VF望尘莫及。