脉冲调制型变频简介

    在异步电动机恒转矩的变频调速系统中，随着变频器输出频率的变化，必须相应地调节其输出电压。此外，在变频器输出频率不变的情况下，为了补偿电网电压和负载变化所引起的输出电压波动，也应适当地调节其输出电压，具体实现调压和调频的方法有很多种，但一般从变频器的输出电压和频率的控制方法分为脉幅调制和脉宽调制。    脉幅调制( Pulse Amplitude Modulation，PAM)，是一种改变电压源的电压Ed或电流源Id的幅值，进行输出控制的方式。它在逆变器部分只控制频率，在交流器部分控制输出的电压或电流。    脉宽调制( Pulse Width Modulation，PWM)型变频是靠改变脉冲宽度来控制输出电压，通过改变调制周期来控制其输出频率，所以脉冲调制方法对PWM型变频的性能具有根本性的影响。脉宽调制的方法很多，以调制脉冲的极性分，可分为单极性调制和双极性调制两种；以载频信号与参考信号频率之间的关系分，可分为同步调制和异步调制两种。    图3-15所示为PWM变频器的主电路。由图可知，PWM逆变器的主电路就是基本逆变器。当采用PWM方法控制逆变器功率器件的通、断时，可获得一组等幅而不等宽的矩形脉冲。输出电压幅值的改变，可通过控制该咏冲的宽度，而输出频率的变化可通过改变此脉冲的调制周期来实现。这样，使调压和调频两个作用配合一致，且与中间直流环节无关，因而加快了调节速度，改善了动态性能。由于输出等幅脉冲只需恒定直流电源供电，可用不控整流器取代相控整流器，使电网侧的功率因数大大改善二采用PWM逆变器，能够抑制或消除低次谐波，加上使用自关断器件，开关频率大蔼度提高，输出波形可以非常逼近正弦波。
    图3-15   PWM变频器的主电路原理图    目前，PWM技术已经广泛应用于电气传动、不间断电源和有源滤波器等。它已经不限于逆变技术，还覆盖了整流技术。在整流电路中采用自关断器件，进行PWM控制，可使电网侧的输入电流接近正弦波，并且功率因数达到1，可望彻底解决对电网的污染问题。特别是，由PWM整流器和PWM逆变器组成的电压型变频器无须增加任何附加电路，就可以允许能量的双向传送，实现四象限运行。