異步電機(jī)變頻調(diào)速綜述

1、1籠型異步電機(jī)變頻調(diào)速籠型異步電機(jī)變頻調(diào)速 交流伺服電機(jī)特點(diǎn)交流伺服電機(jī)特點(diǎn) 交流伺服電機(jī)采用了全封閉無刷結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，不需要定期檢查和維修。其定子省去了鑄件殼體，結(jié)構(gòu)緊湊、外形小、重量輕(只有同類直流電機(jī)的7590)。定子鐵芯較一般電機(jī)開槽多且深，繞組繞在定子鐵芯上，絕緣可靠，磁場均勻?？蓪Χㄗ予F芯直接冷卻，散熱效果好，因而傳給機(jī)械部分的熱量小，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。2 交流伺服電機(jī)特點(diǎn)交流伺服電機(jī)特點(diǎn) 直流伺服電機(jī)具有電刷和整流子，尺寸較大且必須經(jīng)常維修，使用環(huán)境也受到一定影響，特別是其容量較小，受換向器限制，很多特性參數(shù)隨速度而變化，因而限制了直流伺服電機(jī)向高轉(zhuǎn)速、大容量發(fā)

2、展。 轉(zhuǎn)子采用具有精密磁極形狀的永久磁鐵，因而可實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)矩慣量比，動態(tài)響應(yīng)好，運(yùn)行平穩(wěn)。因此交流伺服電機(jī)以其高性能、大容量日益受到廣泛的重視和應(yīng)用。4 但是交流電機(jī)的控制性能沒有直流電機(jī)的好，也正是由于這一點(diǎn)，交流伺服系統(tǒng)的發(fā)展歷史沒有直流伺服系統(tǒng)早，在過去較長的一段時(shí)間遠(yuǎn)沒有直流伺服系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。 隨著電子學(xué)和電子技術(shù)的發(fā)展，特別是集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，交流伺服的發(fā)展極為迅速，已進(jìn)入與直流伺服相媲美、相競爭的時(shí)代，并有取而代之的趨勢。 交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：)1(60spfn00nnns 式中，f定子電源頻率，s轉(zhuǎn)差率；p極對數(shù)，n0同步轉(zhuǎn)速。 根據(jù)上式，可得到不同的交流電機(jī)調(diào)速的方

3、法： (1)轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)電阻改變轉(zhuǎn)差率，這種方法調(diào)速機(jī)械特性很軟，低速運(yùn)行時(shí)電阻損耗很大。 (2)改變定子電壓來改變轉(zhuǎn)差率，這種方法損耗也很大。7 (3)改變極對數(shù)來改變轉(zhuǎn)速，這種方法調(diào)速是有級的，而且調(diào)速范圍窄。 (4)改變定子供電頻率，可以平滑地改變電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，這種方法最為理想，稱又交流變頻調(diào)速交流變頻調(diào)速，其裝置叫變頻器調(diào)速裝置變頻器調(diào)速裝置(VFD)。 目前高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)大都采用變頻調(diào)速方法來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。為了保持在調(diào)速時(shí)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不變，需要維持磁通恒定，這時(shí)就需要定子供電電壓做相應(yīng)調(diào)節(jié)。因此，對交流電機(jī)供電的變頻器一般都要求兼有調(diào)頻調(diào)壓兩種功能。910 異步電機(jī)的變壓變

4、頻調(diào)速系統(tǒng)一般簡稱為變頻調(diào)速系統(tǒng)。由于在調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)差功率不隨轉(zhuǎn)速而變化，調(diào)速范圍寬，無論是高速還是低速時(shí)效率都較高，在采取一定的技術(shù)措施后能實(shí)現(xiàn)高動態(tài)性能，可與直流調(diào)速系統(tǒng)媲美。因此現(xiàn)在應(yīng)用很廣，是本篇的重點(diǎn)。11變壓變頻調(diào)速的基本控制方式變壓變頻調(diào)速的基本控制方式 電機(jī)調(diào)速時(shí)，常須考慮的一個(gè)重要因素是：希望保持電機(jī)中每極磁通量 m 為額定值不變。如果磁通太弱，沒有充分利用電機(jī)的鐵心，是一種浪費(fèi)；如果過分增大磁通，又會使鐵心飽和，從而導(dǎo)致過大的勵(lì)磁電流，嚴(yán)重時(shí)會因繞組過熱而損壞電機(jī)。12對于直流電機(jī)，勵(lì)磁系統(tǒng)是獨(dú)立的，只要對電樞反應(yīng)有恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)償， m 保持不變是很容易做到的。在交流異步電機(jī)中，磁

5、通 m 由定子和轉(zhuǎn)子磁勢合成產(chǎn)生，要保持磁通恒定就需要費(fèi)一些周折了。 13 定子每相電動勢mNs1gS44. 4kNfE （7-1） 式中 Eg 氣隙磁通在定子每相中感應(yīng)電動勢的 有效值（V）； 定子頻率（Hz）； 定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù)； 基波繞組系數(shù)； 每極氣隙磁通量（Wb）。 f1NskNsm14 由式（7-1）可知，只要控制好 Eg 和 f1 ，便可達(dá)到控制磁通m 的目的，對此，需要考慮基頻（額定頻率）以下和基頻以上兩種情況。 151. 基頻以下調(diào)速 由式（7-1）可知，要保持 m 不變，當(dāng)頻率 f1 從額定值 f1N 向下調(diào)節(jié)時(shí)，必須同時(shí)降低 Eg ，使 1gfE常值 （7-2） 即采

6、用采用恒值電動勢頻率比的控制方式恒值電動勢頻率比的控制方式。 16 恒壓頻比的控制方式 然而，繞組中的感應(yīng)電動勢是難以直接控制的，當(dāng)電動勢值較高時(shí)，可以忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，而認(rèn)為定子相電壓 Us Eg，則得（7-3） 這是恒壓頻比的控制方式恒壓頻比的控制方式。常值1fUs17 但是，在低頻時(shí) Us 和 Eg 都較小，定子阻抗壓降所占的份量就比較顯著，不再能忽略。這時(shí)，需要人為地把電壓 Us 抬高一些，以便近似地補(bǔ)償定子壓降近似地補(bǔ)償定子壓降。 帶定子壓降補(bǔ)償?shù)暮銐侯l比控制特性示于下圖中的 b 線，無補(bǔ)償?shù)目刂铺匦詣t為a 線。 18OUsf 1圖7-1 恒壓頻比控制特性 帶壓降補(bǔ)償?shù)暮銐?/p>

7、頻比控制特性UsNf 1Na 無補(bǔ)償無補(bǔ)償 b 帶定子壓降補(bǔ)償帶定子壓降補(bǔ)償 192. 基頻以上調(diào)速 在基頻以上調(diào)速時(shí)，頻率應(yīng)該從 f1N 向上升高，但定子電壓Us 卻不可能超過額定電壓UsN ，最多只能保持Us = UsN ，這將迫使磁通與頻率成反比地降低，相當(dāng)于直流電機(jī)弱磁升速的情況。 把基頻以下和基頻以上兩種情況的控制特性畫在一起，如下圖所示。 20f1N 變壓變頻控制特性圖7-2 異步電機(jī)變壓變頻調(diào)速的控制特性 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速UsUsNmNm恒功率調(diào)速恒功率調(diào)速mUsf1O21 如果電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速時(shí)所帶的負(fù)載都能使電流達(dá)到額定值，則轉(zhuǎn)矩基本上隨磁通變化，按照電力拖動原理，在基頻以

8、下，磁通恒定時(shí)轉(zhuǎn)矩也恒定，屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”性質(zhì)，而在基頻以上，轉(zhuǎn)速升高時(shí)轉(zhuǎn)矩降低，基本上屬于“恒功率調(diào)速”。返回目錄返回目錄222 電力電子變頻器的主要類型電力電子變頻器的主要類型本節(jié)提要本節(jié)提要n交交-直直-交和交交和交-交變頻器交變頻器n電壓源型和電流源型逆變器電壓源型和電流源型逆變器237.3.1 交交-直直-交和交交和交-交變頻器交變頻器 從整體結(jié)構(gòu)上看，電力電子變頻器可分為交-直-交和交-交兩大類。 1.交交-直直-交變頻器交變頻器 交-直-交變頻器先將工頻交流電源通過整流器變換成直流，再通過逆變器變換成可控頻率和電壓的交流，如下圖所示。24 交-直-交變頻器基本結(jié)構(gòu)圖7-9 交-

9、直-交（間接）變頻器 變壓變頻變壓變頻(VVVF)中間直流環(huán)節(jié)中間直流環(huán)節(jié)恒壓恒頻恒壓恒頻(CVCF)逆變逆變DCACAC 50Hz整流整流25 由于這類變頻器在恒頻交流電源和變頻交流輸出之間有一個(gè)“中間直流環(huán)節(jié)”，所以又稱間接式的變頻器。 具體的整流和逆變電路種類很多，當(dāng)前應(yīng)用最廣的是由二極管組成不控整流器和由功率開關(guān)器件（P-MOSFET，IGBT等）組成的脈寬調(diào)制（PWM）逆變器，簡稱PWM變頻器，如下圖所示。26 交-直-交PWM變頻器基本結(jié)構(gòu)圖7-10 交-直-交PWM變頻器變壓變頻變壓變頻(VVVF)中間直流環(huán)節(jié)中間直流環(huán)節(jié)恒壓恒頻恒壓恒頻(CVCF)PWM逆變器逆變器DCACAC

10、 50Hz調(diào)壓調(diào)頻調(diào)壓調(diào)頻C27 PWM變頻器的應(yīng)用如此廣泛，是由于它具有如下的一系列優(yōu)點(diǎn)：1）在主電路整流和逆變兩個(gè)單元中，只有逆變單元可控，結(jié)構(gòu)簡單。采用全控型的功率開關(guān)器件，只通過驅(qū)動電壓脈沖進(jìn)行控制，電路也簡單，效率高。 282）采用PWM控制技術(shù)，基波比重大，諧波受到很大抑制，因而轉(zhuǎn)矩脈動小，調(diào)速范圍和穩(wěn)態(tài)性能高。3）逆變器同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓和調(diào)頻，動態(tài)響應(yīng)不受中間直流環(huán)節(jié)濾波器參數(shù)的影響，系統(tǒng)的動態(tài)性能也得以提高。294）采用不可控的二極管整流器，電源側(cè)功率因素較高，且不受逆變輸出電壓大小的影響。5）PWM變頻器常用功率開關(guān)器件有：P-MOSFET，IGBT，GTO和替代GTO的電壓控制

11、器件如IGCT、IEGT等。302. 交-交變頻器 交-交變頻器它只有一個(gè)變換環(huán)節(jié)，把恒壓恒頻（CVCF）的交流電源直接變換成VVVF輸出，因此又稱直接式變頻器。 有時(shí)為了突出其變頻功能，也稱作周波變換器（Cycloconveter）。 31 圖7-12 交-交（直接）變頻器交交變頻交交變頻AC50HzACCVCFVVVF32 三相交交變頻器的基本結(jié)構(gòu)33 輸出星形聯(lián)結(jié)方式三相交交變頻電路34三相橋式交交變頻電路35特點(diǎn)1、 結(jié)構(gòu)上只有一個(gè)變換環(huán)節(jié)，省去了中間直流環(huán)節(jié)，看似簡單，但所用的器件數(shù)量卻很多，總體設(shè)備相當(dāng)龐大。在技術(shù)上很成熟。2、 輸出頻率低。當(dāng)采用三相橋時(shí)，輸出頻率不能大于電網(wǎng)頻率

12、的1/31/2。36 3、 輸入功率因數(shù)較低，諧波電流含量大，頻譜復(fù)雜，因此須配置諧波濾波和無功補(bǔ)償設(shè)備。4、 一般主要用于軋機(jī)主傳動、球磨機(jī)、水泥回轉(zhuǎn)窯等大容量、低轉(zhuǎn)速的調(diào)速系統(tǒng)，可以省去龐大的齒輪減速箱。37 電壓源型和電流源型逆變器電壓源型和電流源型逆變器 在交-直-交變頻器中，按照中間直流環(huán)節(jié)直流電源性質(zhì)的不同，逆變器可以分成電壓源型電壓源型和電流源型電流源型兩類，兩種類型的實(shí)際區(qū)別在于直流環(huán)節(jié)采用怎樣的濾波器實(shí)際區(qū)別在于直流環(huán)節(jié)采用怎樣的濾波器。下圖繪出了電壓源型和電流源型逆變器的示意圖。 38 兩種類型逆變器結(jié)構(gòu)逆變器逆變器LdIdCdUdUd+-a) 電壓源逆變器b) 電流源逆變

13、器圖7-15 電壓源型和電流源型逆變器示意圖39電壓源型逆變器電壓源型逆變器（Voltage Source InverterVSI ），直流環(huán)節(jié)采用大電容濾波儲能，因而直流電壓波形比較平直，在理想情況下是一個(gè)內(nèi)阻為零的恒壓源，輸出交流電壓是矩形波或階梯波，有時(shí)簡稱電壓型逆變器。40電流源型逆變器電流源型逆變器（Current Source Inverter CSI），直流環(huán)節(jié)采用大電感濾波儲能，直流電流波形比較平直，相當(dāng)于一個(gè)內(nèi)阻很大的恒流源，輸出交流電流是矩形波或階梯波，或簡稱電流型逆變器。 41 性能比較 兩類逆變器在主電路上雖然只是濾波環(huán)節(jié)的不同，在性能上卻帶來了明顯的差異，主要表現(xiàn)如下

14、： （1）無功能量的緩沖）無功能量的緩沖 異步電機(jī)屬感性負(fù)載，在中間直流環(huán)節(jié)與負(fù)載電機(jī)之間，除了有功功率的傳送外，還存在無功功率的交換。濾波器除濾波外還起著對無功功率的緩沖作用。因此，還表現(xiàn)在儲能元件（電容器或電感器）的區(qū)別。42 （2）能量的回饋）能量的回饋 電流源型逆變器有一個(gè)顯著特征，就是容易實(shí)現(xiàn)能量回饋，從而便于四象限運(yùn)行，適用于需要回饋制動和經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機(jī)械。 電壓源型逆變器卻很困難。 下面以由晶閘管可控整流器和電流源型串聯(lián)二極管式晶閘管逆變器構(gòu)成的交-直-交變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)為例，說明電動運(yùn)行和回饋制動兩種狀態(tài)。43電動運(yùn)行狀態(tài)P圖7-16 電流源型交-直-交變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的

15、兩種運(yùn)行狀態(tài)M3+-UdIdLdCSI 電動Te 逆變UCRa）電動運(yùn)行圖7-16 電流源型交-直-交變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的兩種運(yùn)行狀態(tài)M3+-UdIdLdCSI 90o整流 電動Te 逆變UCRa）電動運(yùn)行44 當(dāng)電動運(yùn)行時(shí)，UCR的控制角 90o有源逆變發(fā)電Te整流UCRb）逆變運(yùn)行46如果異步電動機(jī)處于發(fā)電制動狀態(tài)，則逆變器轉(zhuǎn)入整流狀態(tài)，而可控整流器轉(zhuǎn)入有源逆變狀態(tài)，此時(shí)直流電壓Ud 立即反向，而電流 Id 方向不變，電能由電機(jī)回饋給交流電網(wǎng)（圖b）。 47 與此相反，采用電壓源型的交-直-交變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)回饋制動和四象限運(yùn)行卻很困難，因?yàn)槠渲虚g直流環(huán)節(jié)有大電容鉗制著電壓的極性，直流

16、電壓不可能迅速反向，而電流受到器件單向?qū)щ娦缘闹萍s也不能反向，所以在原裝置上無法實(shí)現(xiàn)回饋制動。48 必須制動時(shí)，只得在直流環(huán)節(jié)中并聯(lián)電阻實(shí)現(xiàn)能耗制動，或者與UCR反并聯(lián)一組反向的可控整流器，用以通過反向的制動電流，而保持電壓極性不變，實(shí)現(xiàn)回饋制動。這樣做，設(shè)備要復(fù)雜多了。 49性能比較（續(xù)） （3）動態(tài)響應(yīng)）動態(tài)響應(yīng) 正由于交-直-交電流源型變頻調(diào)速系統(tǒng)的直流電壓可以迅速改變，所以動態(tài)響應(yīng)比較快，而電壓源型變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)就慢得多。 （4）輸出波形）輸出波形 電壓源型逆變器輸出的電壓波形為方波，電流源型逆變器輸出的電流波形為方波（見下表）。 50性能比較（續(xù)）表7-1 兩種逆變器輸出

17、波形比較51性能比較（續(xù)） （4）應(yīng)用場合）應(yīng)用場合 電壓源型逆變器，電壓控制響應(yīng)慢，不易波動，所以適于做多臺電機(jī)同步運(yùn)行時(shí)的供電電源，或單臺電機(jī)調(diào)速但不要求快速起制動和快速減速的場合。電流源型逆變器的系統(tǒng)則相反，不適用于多電機(jī)傳動，但可以滿足快速起制動和可逆運(yùn)行的要求。523 變頻調(diào)速系統(tǒng)中的變頻調(diào)速系統(tǒng)中的 脈寬調(diào)制脈寬調(diào)制 (PWM)技術(shù)技術(shù)本節(jié)提要本節(jié)提要問題的提出問題的提出正弦波脈寬調(diào)制正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)技術(shù)消除指定次數(shù)諧波的消除指定次數(shù)諧波的PWM(SHEPWM)控制技術(shù)控制技術(shù)電流滯環(huán)跟蹤電流滯環(huán)跟蹤PWM(CHBPWM)控制技術(shù)控制技術(shù)電壓空間矢量電壓空間矢量PWM

18、(SVPWM)控制技術(shù)（或稱控制技術(shù)（或稱磁鏈跟蹤控制技術(shù)）磁鏈跟蹤控制技術(shù)）53 問題的提出 早期的交-直-交變頻器所輸出的交流波形都是六拍階梯波（對于電壓型逆變器）或矩形波（對于電流型逆變器），這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)逆變器只能采用半控式的晶閘管，其關(guān)斷的不可控性和較低的開關(guān)頻率導(dǎo)致逆變器的輸出波形不可能近似按正弦波變化，從而會有較大的低次諧波，使電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩存在脈動分量，影響其穩(wěn)態(tài)工作性能，在低速運(yùn)行時(shí)更為明顯。54 六拍逆變器主電路結(jié)構(gòu)NN+-UVW圖5-9V1V2V3V4V5V6VD1VD2VD3VD4VD5VD6Ud2Ud2VT1VT6主電路開關(guān)器件 VD1VD6續(xù)流二極管55 為了改善交流電

19、動機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的性能，在出現(xiàn)了全控式電力電子開關(guān)器件之后，科技工作者在20世紀(jì)80年代開發(fā)了應(yīng)用PWM技術(shù)的逆變器。 由于它的優(yōu)良技術(shù)性能，當(dāng)今國內(nèi)外各廠商生產(chǎn)的變頻器都已采用這種技術(shù)，只有在全控器件尚未能及的特大容量時(shí)才屬例外。561. PWM調(diào)制原理調(diào)制原理用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個(gè)正弦半波用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個(gè)正弦半波正弦半波N等分等分，寬度相等，幅值不等用矩形脈沖代替，等幅，不等寬，中點(diǎn)重合，面積相等SPWM波形波形脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形要改變等效輸出正弦波幅值，按同一比例改變各脈沖寬度即可7.4.1 正弦波脈寬調(diào)制正弦波脈寬調(diào)制(S

20、PWM)技術(shù)技術(shù)57圖6-5urucuOtOtuouofuoUd-Ud（1）單極性PWM控制方式58（2）雙極性PWM控制方式圖6-6urucuOtOtuouofuoUd-Ud595. PWM逆變器主電路及輸出波形圖7-19 三相橋式PWM逆變器主電路原理圖調(diào)制電路V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4ucV6VD6V5VD5VUWNNC+C+urUurVurW2Ud2UdVT1VT4VT3VT6VT5VT260 轉(zhuǎn)速開環(huán)恒壓頻比控制調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速開環(huán)恒壓頻比控制調(diào)速系統(tǒng) 通用變頻器通用變頻器-異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)概述概述 現(xiàn)代通用變頻器大都是采用二極管整流和由快速全控開關(guān)器件

21、 IGBT 或功率模塊IPM 組成的PWM逆變器，構(gòu)成交-直-交電壓源型變頻器，已經(jīng)占領(lǐng)了全世界0.5500kVA 中、小容量變頻調(diào)速裝置的絕大部分市場。61 所謂“通用”，包含著兩方面的含義：（1）可以和通用的籠型異步電機(jī)配套使用；（2）具有多種可供選擇的功能，適用于各種不同性質(zhì)的負(fù)載。系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 圖7-37繪出了一種典型的數(shù)字控制通用數(shù)字控制通用變頻器變頻器-異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)原理圖。62 1. 系統(tǒng)組成M3電壓檢測泵升限制電流檢測溫度檢測電流檢測單片機(jī)顯示設(shè)定接口PWM發(fā)生器驅(qū)動電路URUIR0R1R2RbVTbKR0R1RbR263 2. 電路分析l主電路主電路

22、由二極管整流器UR、PWM逆變器UI和中間直流電路三部分組成，一般都是電壓源型的，采用大電容C濾波，同時(shí)兼有無功功率交換的作用。64主電路（續(xù)）u限流電阻限流電阻 為了避免大電容C在通電瞬間產(chǎn)生過大的充電電流，在整流器和濾波電容間的直流回路上串入限流電阻（或電抗），通上電源時(shí)，先限制充電電流，再延時(shí)用開關(guān)K將短路，以免長期接入時(shí)影響變頻器的正常工作，并產(chǎn)生附加損耗。65主電路（續(xù)）u泵升限制電路泵升限制電路由于二極管整流器不能為異步電機(jī)的再生制動提供反向電流的通路，所以除特殊情況外，通用變頻器一般都用電阻吸收制動能量。減速制動時(shí)，異步電機(jī)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)，首先通過逆變器的續(xù)流二極管向電容C充電，當(dāng)

23、中間直流回路的電壓（通稱泵升電壓）升高到一定的限制值時(shí)，通過泵升限制電路使開關(guān)器件導(dǎo)通，將電機(jī)釋放的動能消耗在制動電阻上。為了便于散熱，制動電阻器常作為附件單獨(dú)裝在變頻器機(jī)箱外邊。66圖7-38 三相二極管整流電路的輸入電流波形主電路（續(xù)）u進(jìn)線電抗器進(jìn)線電抗器 二極管整流器雖然是全波整流裝置，但由于其輸出端有濾波電容存在，因此輸入電流呈脈沖波形，如圖7-38所示。67 a)+abcTiaRCudidiCiRVD4VD6VD1VD3VD5VD2b)Oiaudiduduabuac0t3ta)b)ttttiaidiaidOOOO68 這樣的電流波形具有較大的諧波分量，使電源受到污染。 為了抑制諧波

24、電流，對于容量較大的PWM變頻器，都應(yīng)在輸入端設(shè)有進(jìn)線電抗器，有時(shí)也可以在整流器和電容器之間串接直流電抗器。還可用來抑制電源電壓不平衡對變頻器的影響。69電路分析（續(xù)）l控制電路控制電路現(xiàn)代PWM變頻器的控制電路大都是以微處理器為核心的數(shù)字電路，其功能主要是接受各種設(shè)定信息和指令，再根據(jù)它們的要求形成驅(qū)動逆變器工作的PWM信號，再根據(jù)它們的要求形成驅(qū)動逆變器工作的PWM信號。微機(jī)芯片主要采用8位或16位的單片機(jī)，或用32位的DSP，現(xiàn)在已有應(yīng)用RISC的產(chǎn)品出現(xiàn)。70控制電路（續(xù)）uPWM信號產(chǎn)生信號產(chǎn)生可以由微機(jī)本身的軟件產(chǎn)生，由PWM端口輸出，也可采用專用的PWM生成電路芯片。u檢測與保護(hù)

25、電路檢測與保護(hù)電路各種故障的保護(hù)由電壓、電流、溫度等檢測信號經(jīng)信號處理電路進(jìn)行分壓、光電隔離、濾波、放大等綜合處理，再進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，輸入給CPU作為控制算法的依據(jù)，或者作為開關(guān)電平產(chǎn)生保護(hù)信號和顯示信號。71控制電路（續(xù)）u信號設(shè)定信號設(shè)定需要設(shè)定的控制信息主要有：U/f 特性、工作頻率、頻率升高時(shí)間、頻率下降時(shí)間等，還可以有一系列特殊功能的設(shè)定。由于通用變頻器-異步電動機(jī)系統(tǒng)是轉(zhuǎn)速或頻率開環(huán)、恒壓頻比控制系統(tǒng)，低頻時(shí)，或負(fù)載的性質(zhì)和大小不同時(shí)，都得靠改變 U / f 函數(shù)發(fā)生器的特性來補(bǔ)償，使系統(tǒng)達(dá)到恒定，甚至恒定的功能（見7.2.2中內(nèi)容），在通用產(chǎn)品中稱作“電壓補(bǔ)償”或“轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償”。

26、72控制電路（續(xù)）tff *ufu斜坡函數(shù)U / f 曲線脈沖發(fā)生器驅(qū)動電路工作頻率設(shè)定升降速時(shí)間設(shè)定電壓補(bǔ)償設(shè)定PWM產(chǎn)生圖7-39 PWM變頻器的基本控制作用 737.5.2 轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制轉(zhuǎn)差頻率控制的變頻速系統(tǒng)的變頻速系統(tǒng) 0. 問題的提出問題的提出 前節(jié)所述的轉(zhuǎn)速開環(huán)變頻調(diào)速系統(tǒng)可以滿足平滑調(diào)速的要求，但靜、動態(tài)性能都有限，要提高靜、動態(tài)性能，首先要用轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)控制。轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性比開環(huán)系統(tǒng)強(qiáng)，這是很明顯的，但是，是否能夠提高系統(tǒng)的動態(tài)性能呢？還得進(jìn)一步探討一下。 74 電力傳動的基本控制規(guī)律 歸根結(jié)底，調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能就是控制調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能就是控制轉(zhuǎn)矩的能力轉(zhuǎn)矩的能力。75 在異步電機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中，需要控制的是電壓（或電流）和頻率，怎樣能夠通過控制電壓（電流）和