变频器技术的发展过程分析

2014-08-05 10:01

　　电力电子器件的更新促使电力变换技术的不断发展。起初，变频技术只局限于变频不能变压。20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)

　　调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代，作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸多优化模式，如：调制

　　波纵向分割法、同相位载波PWM技术、移相载波PWM技术、载波调制波同时移相PWM技术等。

　　VVVF变频器的控制相对简单，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，由于输出电压较小，受定子电阻压降的影响比较显著，故造成输出最大转矩减小。

　　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交流电流Ia、Ib、Ic通过三相——二相变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流

　　Iml、Itl，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。

　　直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机化成等效直流电动机，因而省去了

　　矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。

　　VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频器都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流回路需要大的储能

　　电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交—交变频应运而生。

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