变频器基本知识与示波器.doc

"变频器基本知识与示波器" 变频器是电力电子技术中的一种重要技术，旨在实现交流电机的无级调速。自 20 世纪 60 年代以来，电力电子器件经历了多代更新换代，促进了电力电子变换技术的不断发展。目前，变频器已经广泛应用于工业生产和生活中。 变频器的控制方式经历了四代：U/f=C 的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式、电压空间矢量（SVPWM）控制方式、矢量控制（VC）方式和直接转矩控制（DTC）方式。 1. U/f=C 的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式 这种控制方式的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。然而，该控制方式在低频时，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。 2. 电压空间矢量（SVPWM）控制方式 这种控制方式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。 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。 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。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。 4. 直接转矩控制（DTC）方式 直接转矩控制变频技术在很大程度上解决了矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。该技术在电力机车牵引的大功率交流传动上已经成功应用。 5. 矩阵式交—交控制方式 矩阵式交—交变频是最新的一种变频技术，省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为 l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。 变频器技术的发展经历了多代更新换代，新的技术不断涌现，旨在提高变频器的性能和可靠性。