交流電機變頻調速系統中的關鍵部件之一就是逆變器,由于調速的要求,逆變器必須具有頻率連續可調、以及輸出電壓連續可調,并與頻率保持一定比例關系等功能。 利用脈沖寬度調制逆變器可實現變頻也變壓。如圖所示,因電壓的平均值和占空比成正比,所以在調節頻率時,改變輸出電壓脈沖的占空比,就能同時實現變頻和變壓。與圖1(a)相比,圖1(b)所示電壓周期增大(頻率降低),而占空比減小,故平均電壓降低。 采用PWM方法控制逆變管的通、斷時,可獲得一組幅值相等、寬度相同的矩形脈沖,改變矩形脈沖的寬度可控制其輸出電壓,改變調制周期可控制其輸出頻率,同時實現變壓和變頻。因輸出電壓波形為矩形波,具有許多高次諧波成分。對電機來說,有用的是電壓的基波。為了減少諧波影響,提高電機的運行性能,應采用對稱的三相正弦波電源為三相交流電機供電。 正弦波脈寬調制型逆變器(SPWM)的輸出端可獲一組等幅而不等寬的矩形脈沖波形,來近似等效于正弦電壓波。SPWM脈寬調制波形,如圖2。當正弦值為最大值時,脈沖的寬度也最大,而脈沖的間隔則最小。反之,當正弦值較小時,脈沖的寬度也小,而脈沖的間隔則較大,這樣的電壓脈沖系列可以使負載電流中的高次諧波成分大大減少
采用數字電路的SPWM逆變器,可采用以軟件為基礎的控制模式。優點是所需硬件少,靈活性好和智能性強。缺點是需要通過計算確定SPWM的脈沖寬度,有一定的延時和響應時間。隨著高速度、高精度多功能微處理器、微控制器和SPWM專用芯片的發展,采用微機控制的數字化SPWM技術已占當今PWM逆變器的主導地位。 SPWM變頻調速系統,其中各部分的功用: 速度給定器:給定信號,控制頻率、電壓及正反轉。 平穩啟動回路:使啟動加、減速時間可隨機械負載設定,以達到軟啟動的目的。 函數發生器:在輸出低頻信號時保持電機氣隙磁通一定,補償定子電壓降的影響。 電壓頻率變壓器:將電壓轉換為頻率,經分頻器、環形計數器產生方波,和經三角波發生器產生的三角波一起送入調制回路。 電壓調節器:產生頻率和幅度可調的控制正弦波,送入調制回路,送入調制回路,在調制回路中進行SPWM變換,產生三相的脈沖寬度調制信號。在基極回路中輸出信號至功率晶體管基極,即對SPWM的主回路進行控制,實現對永磁交流伺服電機的變頻調速。 電流檢測器:過載保護。聲明:本文為轉載類文章,如涉及版權問題,請及時聯系我們刪除(QQ: 229085487),不便之處,敬請諒解!