变频器调速工作原理目前交流调速电气传动已经上升为电气调速传动的主流,在电气传动领域内,由直流电动机占统治地位的局面已经受到了猛烈的冲击。现在人们所说的交流调速传动,主要是指采用电子式电力变换器对交流电动机的变频调速传动,除变频以外的另外一些简单的调速方案,例如变极调速、定子调压调速、转差离合器调速等,由于其性能较差,终将会被变频调速所取代。交流调速传动控制技术之所以发展的如此迅速,和如下一些关键性技术的突破性进展有关,它们是电力电子器件(包括半控型和全控型器件)的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机的矢量变换控制技术、直接转矩控制技术、PWM(Pulse Width Modulation)技术以及以微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术等。1 变频器的发展近二十年来,以功率晶体管 GTR 为逆变器功率元件、8 位微处理器为控制核心、按压频比U/f 控制原理实现异步机调速的变频器,在性能和品种上出现了巨大的技术进步。其一,是所用的电力电子器件GTR 以基本上为绝缘栅双极晶体管 IGBT 所替代,进而广泛采用性能更为完善的智能功率模块 IPM,使得变频器的容量和电压等级不断地扩大和提高。其二,是 8 位微处理器基本上为 16 位微处理器所替代,进而有采用功能更强的 32 位微处理器或双 CPU,使得变频器的功能从单一的变频调速功能发展为含有逻辑和智能控制的综合功能。其三,是在改善压频比控制性能的同时,推出能实现矢量控制和转矩直接控制的变频器,使得变频器不仅能实现调速,还可进行伺服控制。其发展情况可粗略地由以下几方面来说明。1.容量不断扩大80 年代采用 BJT 的 PWM 变频器实现了通用化。到了 90 年代初 BJT 通用变频器的容量达到 600KVA,400KVA以下的已经系列化。前几年主开关器件开始采用 IGBT,仅三四年的时间,IGBT 变频器的单机容量已达 1800KVA,随着 IGBT 容量的扩大,通用变频器的容量将随之扩大。2.结构的小型化变频器主电路中功率电路的模块化、控制电路采用大规模集成电路(LSI)和全数字控制技术、结构设计上采用“平面安装技术”等一系列措施,促进了变频电源装置的小型化。3.多功能化和高性能化电力电子器件和控制技术的不断进步,使变频器向多功能化和高性能化方向发展。特别是微机的应用,以其简练的硬件结构和丰富的软件功能,为变频器多功能化和高性能化提供了可靠的保证。由于全数字控制技术的实现,并且运算速度不...