《电机驱动实用入门（第12部分）：变频电机驱动（A Practical Primer On Motor Drives (Part 12): Variable Frequency Motor Drives）》
作者：
日期：2021-12-02
《电机驱动实用入门（第12部分）：变频电机驱动（A Practical Primer On Motor Drives (Part 12): Variable Frequency Motor Drives）》
作者：肯·约翰逊，纽约州切斯特纳特里奇市特莱迪恩·勒克罗伊。
如前两部分关于电机的描述，当定子上施加的旋转磁场导致对自由移动的转子施加相反的力时，电机运行，该转子连接到转子轴，然后执行工作。历史上，交流感应电机直接连接到固定频率的线电压，并使用相对简单的控制系统或其他机械方式（机械制动器、调节流体流量的阀门等）来调节速度或输出。
通常，交流感应电动机尺寸过大，输出调节效率很低。这通常导致较高的初始购买和运营成本，而电机转速和扭矩控制相对较差。直流有刷电机具有独立速度和转矩控制的固有能力，因其控制能力而备受推崇，但其机械复杂性高、成本高、可靠性低。当连接到固定频率线电压时，永磁同步电机与交流感应电机具有相同的限制。
结合交流感应电机或永磁同步电机的可靠性（即无碳 磨损的电刷）随着有刷直流电机的变速和精确扭矩控制，我们使用复杂的电子控制。这种控制调节施加到电机定子绕组的脉冲宽度“数字”电压信号的占空比，并管理控制数字脉冲宽度的交替极性的周期。通过精确控制脉冲宽度持续时间和周期，我们实现了对定子电压和频率的精确控制。
提供这些脉冲宽度调制（PWM）输出和控制能力的系统称为变频驱动器（VFD）、变速驱动器（VSD）、逆变器驱动器，或者更常见的电机驱动器，它们使用功率半导体来提供如前所述的PWM输出信号。我们将PWM输出电压信号应用于电机定子绕组，就像线电压一样。请注意，与正弦线电压信号相比，PWM信号具有完全不同的谐波含量和信号质量，在设计电机以防止电机绝缘故障时，必须考虑到这一点。
因此，我们经常给设计用于VFD的电机贴上标签。在简要讨论了VFD的用途后，本节介绍了VFD的操作，包括对VFD架构和拓扑的讨论。后者包括对常用直流母线（链路）拓扑的详细描述，包括电压源逆变器、电流源逆变器、负载整流逆变器和矩阵变换器或交交变频器。本部分还介绍了常见的脉宽调制（PWM）
基于载波和空间矢量的脉宽调制技术。
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