电机与变频技术应用31114P30王以辉
随着科学的发展，变频器的使用也越来越广泛，不管是工业设备上还是家用电器上都会使用到变频器，可以说，只要有三相异步电动机的地方，就有变频器的存在，要熟练地使用变频器，还必须掌握三相异步电动机的特性，因为变频器与三相异步电动机有着密切的联系变频器起源远古的时代，当时人们根本不知道后面会发展成一个改变交流电频率的电气设备，过去，变频器一般被包含在电动发电机、旋转转换器等电气设备中。随着半导体电子设备的出现，人们已经可以生产完全独立的变频器，像市面上技术水平发展得比较好的三晶变频器。变频技术的认识变频技术的认识通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术。变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。20世纪60年代后半期开始，电力电子器件从SCR晶闸管、GTO门极可关断晶闸管、BJT双极型功率晶体管MOSFET金属氧化物场效应管、SIT静电感应晶体管、SITH静电感应晶闸管、MGTMOS控制晶体管、MCTMOS控制品闸管发展到今天的IGBT绝缘栅双极型晶体管、HVIGBT耐高压绝缘栅双极型晶闸管，器件的更新促使电力变换技术的不断发展。20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频PWMVVVF调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代，作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸多优化模式，其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世纪80年代后半期开始，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并广泛应用。VVVF变频器的控制相对简单，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较小，受定子电阻压降的影响比较显著，故造成输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，因此人们又研究出矢量控制变频调速。矢量控制变频调速的做法是：将异步电动机在三相坐标系下的定子交流电流Ia、Ic、Ib、通过三相二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流，
f然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链r