交流脈寬調製變頻調速

交流脈寬調製變頻調速是指在交流-直流-交流變頻調速系統中，採用脈衝寬度調製（pulse width modulation，PWM）實現交流電動機調速的技術。

基本介紹

• 中文名：交流脈寬調製變頻調速
• 外文名：Ac pulse width modulation frequency control
• 學科：電力工程
• 領域：工程技術

概念

交流脈寬調製變頻調速是指在交流-直流-交流變頻調速系統中，採用脈衝寬度調製（pulsewidthmodulation，PWM）實現交流電動機調速的技術。

發展歷史

交流電動機的極對數一定時，其同步轉速與供電電源頻率成正比，改變供電電源頻率就能調節交流電動機的轉速。脈衝寬度調製（簡稱脈寬調製）技術是1969年德國人A．舍龍
（A．Schonung）等把通信系統中的調製技術套用於交流電動機調速中而提出的，70年代後期得到了發展，80年代利用這種技術的調速控制已進入實用階段，已得到廣泛套用。

原理

脈寬調製控制技術，是將載頻信號與參考電壓信號進行比較，發出調製信號控制變頻器開關元件的通、斷，使其輸出端獲得矩形脈衝波形，通過改變載頻信號或參考電壓信號的頻率和幅值，可改變輸出脈衝的寬度或幅度及頻率，隨之改變基被輸出電壓和頻率，即改變交流電動機供電電源的電壓和頻率，實現交流電動機的速度調節。

PWM變頻器

利用脈寬調製技術控制的變頻器。對於一般的工業套用，PWM變頻器的整流器部分由二極體橋式整流器和LC濾波器構成，基波頻率的輸出電壓是在逆變器內部以多脈衝脈寬調製方法進行控制的。脈寬調製方法有多種，為使輸出電壓接近正弦波形，多用正弦波脈寬調製方法。從控制方式上分為單極式和雙極式兩種。

PWM逆變器

常用的有電晶體通用型三相PWM逆變器和晶閘管PWM逆變器。

特點及套用

交流脈寬調製變頻調速的優點是：主電路結構簡單，電網側功率因數高，輸出電壓波形近似於正弦波，電壓調節速度快，調壓調頻範圍廣，能擴大調速範圍。若採用晶閘管PWM逆變器，其中晶閘管工作在高頻狀態，對元件的性能要求較高，開關損耗較大。20世紀90年代以來，採用絕緣柵雙極性電晶體和功率MOS場效應電晶體等器件構成的PWM変順器避免了使用換流電路，同時具有開關頻率高、門極驅動功率低、效率高、輸出電壓波形好、調速範圍寬等優點，在實際的交流變頻調速系統中已獲得廣泛的套用。