变频调速时,需要同时调节逆变器的输出电压和频率,以保证电动机主磁通的恒定。对输出电压的调节主要有PAM方式和PWM方式两种。
1.PAM方式
脉冲幅值调制方式( PAMPulse Amplitude Modulation)是通过改变直流电压的幅值进行调压的方式。在变频器中,逆变器只负责调节输出频率,而输出电压的调节则由相控整流器(见
图2 -8)或直流斩波器(见图2 10)通过调节直流电压实现。此种方式下,系统低速运行时谐波与噪声都比较大,所以当前几乎不采用,只有与高速电动机配套的高速变频器中才采用。
2.PWM方式
脉冲宽度调制方式(PWMPulse Width Modulation)最常见的主电路如图2-11 (a)所示,变频器整流电路采用不可控的二极管整流电路,输出频率和输出电压的调节均由逆变器按PWM方式来完成。调压时的波形如图2 - 11 (b)所示,利用参考电压波“。与载频三角波珥互相比较决定主开关器件的导通时间而实现调压,利用脉冲宽度的改变得到幅值不同的正弦基波电压。这种参考信号为正弦波,输出电压平均值近似为正弦波的PWM方式称为正弦PWM调制,简称SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation)育式。通用变频器中,SPWM方式调压是一种最常采用的方案。
图2 - 10采用直流斩波器的PAM方式
图2 -11 PWM变频器
(a)主电路;(b)调压时的波形
3.高载波变频率的PWM方式
此种方式与上述PWM方式的区别仅在于其调制频率有很大提高。主开关器件的工作频率较高,常采用IGBT或MOSFET为主开关器件,开关频率可达10~20kHz,可以大幅度降低电动机的噪声,达到所谓“静音”水平。图2 - 12所示为以IGBT为逆变器开关器件的变频器主电路。
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