研析某型变频器的控制模式

1步进运动理论分析

同步电动机采用变频器供电后，三相定子绕组输入的不是正弦连续电流，而是输入下列的对称离散电流。

2步进工作模式分析

2.1IGBT-PWM变频器主电路

主电路采用交-直-交电压型逆变电路，6个不可控的二极管构成整流部分，电容C1进行滤波，6个IGBT管V1～V6构成逆变部分，VD1～VD6是6个续流二极管，VP1～VP6构成PWM触发脉冲，电感负载代表同步电动机定子三相绕组。

2.2电压控制工作模式

开关(真空开关)电路，为了分析方便，将开关的工作模式定义如下。

000000代表6个开关全截止;111111代表6个开关全导通;110000代表开关1和2导通，其余全截止;其余类推，不再一一给出。

对于电压型PWM，如果有一个桥臂上下2个管子同时截止，则该桥臂上的绕组端子上的电压是浮动的，所以不采用;通常采用下列6种开关模式，即a=111000b=011100 c=001110d=000111 e=100011f=110001

2.3电流控制的工作模式

电动机是一种有源负载，除了电阻和电感外，还具有反电动势，所以只研究电压波而不去研究电流波，有时是危险的，例如，制动状态就是这样。IGBT管的电流过载能力不大，采用电流跟随可以提高它的可靠性。另外，在步进控制中，考虑到定位特性时，电流控制比电压控制更直接，所以电流跟随法更具有竞争能力。

对于同步电动机步进传动系统，采用bH=12的150°导电方式较好。

3结论

电力电子器件构成的变频器具有开关特性，在交流电动机的气隙中只能产生步进磁势，具有步进运动的基本特征。如果放弃步进运动控制这一新兴的控制方式，过于追求理想的正弦电动势和正弦电流，付出的代价过大而效益却不高。通过对交流步进传动控制方式的研究，为步进控制这一新的传动方式的实现，从工作原理上取得了突破。采用上述的电压控制工作模式，电流工作模式，可使电机绕组中通入的电压，电流波形高次谐波减小，接近正弦波，从而使电机运行中的噪音和振动大为减小，并可较好地解决低速运行和定位控制问题。因而，由微处理器，静止功率变频器和同步电动机组成的这一交流步进传动控制系统必将具有广阔的发展前景。

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