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调速电机--变频调速技术

作者:BG真人平台 时间:2009-09-09

  调速电机--变频调速技术:PWM技术

  调速电机PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一。1964年A.Schonung和H.stemmler首先在<>评论上提出把这项通讯技术应用到交流传动中,从此为交流传动的推广应用开辟了新的局面。

  从最初采用模拟电路完成三角调制波和参考正弦波比较,产生正弦脉宽调制SPWM信号以控制功率器件的开关开始,到目前采用全数字化方案,完成优化的实时在线的PWM信号输出,可以说直到目前为止,PWM在各种应用场合仍占主导地位,并一直是人们研究的热点。

  由于调速电机PWM可以同时实现变频变压反抑制谐波的特点,由此在交流传动乃至其它能量变换系统中得到广泛应用。调速电机PWM控制技术大致可以分为三类,正弦PWM(包括电压,电流或磁通的正弦为目标的各种PWM方案,多重PWM也应归于此类),优化PWM及随机PWM。正弦PWM已为人们所熟知,而旨在改善输出电压、电流波形,降低电源系统谐波的多重PWM技术在大功率变频器中有其独特的优势(如 ABB ACS1000系列和美国ROBICON公司的完美无谐波系列等);而优化PWM所追求的则是实现电流谐波畸变率(THD)最小,电压利用率最高,效率最优,及转矩脉动最小以及其它特定优化目标。

  在70年代开始至80年代初,由于当时大功率晶体管主要为双极性达林顿三极管,载波频率一般最高不超过5KHZ,电机绕组的电磁噪音及谐波引起的振动引起人们的关注。为求得改善,随机PwM方法应运而生。其原理是随机改变开关频率使电机电磁噪音近似为限带白噪声(在线性频率坐标系中,各频率能量分布是均匀的),尽管噪音的总分贝数未变,但以固定开关频率为特征的有色噪音强度大大削弱。正因为如此,即使在IGBT已被广泛应用的今天,对于载波频率必须限制在较低频率的场合,随机PWM仍然有其特殊的价值(DTC控制即为一例);另一方面则告诉人们消除机械和电磁噪音的最佳方法不是盲目地提高工作频率,因为随机调速电机PWM技术提供了一个分析、解决问题的全新思路。

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