交流调速系统简介

    在变频技术日新月异地发展的同时，交流电动机控制技术取得了突破性进展。由于交流电动机是多变量、强耦合的非线性系统，与直流电动机相比，转矩控制要困难得多。20世纪70年代提出的矢量控制理论解决了交流电动机的转矩控制问题，应用坐标变换将三相系统等效为两相系统，再经过按转子磁场定向的同步旋转变换实现了定子电流励磁分量与转矩分量之间的解耦，从而达到对交流电动机的磁链和电流分别控制的目的。这样就可以将一台三相异步电动机等效为直流电动机来控制，因而获得了与直流调速系统同样优良的静、动态性能，开创了交流调速与直流调速相竞争的时代。    通用变频器具有调速精度高、响应快、保护功能完善、过载能力强、节能显著、维护方便、智能化程度高、易于实现复杂控制等优点，已在我国推广普及。变频器的功率从几百瓦到几百千瓦，目前市场上主要是国外生产的变频器，如罗克韦尔自动化、西门子、ABB、安川、富士、台达等公司的产品。这些产品更新换代快，竞争激烈，其总的趋势是向小型化、智能化、多功能、大容量和低价格的方向发展。现代变频器大都采用高速全控开关器件，如GTR (Giant Transistor，巨型晶体管或电力晶体管)、IGBT (Insulated (Jate Bipolar Tran-sistor，绝缘栅双极型晶体管)等，由这些电力电子开关器件组成PWM (Pulse Width Mod-ulation，脉冲宽度调制)电压型逆变器。现代变频器的控制系统要比早先产品复杂得多，而且是数字化的，它采用微处理器控制，也有的采用32位数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)为实现高级控制和复杂的性能提供了保证。变频器现在作为交流电动机变频调速用的高新技术产品，在国民经济的各部门得到了广泛的应用。    首先介绍了交流调速系统普遍应用的背景，通过理论分析阐明为何变频调速成为交流调速系统的主流，然后介绍变频器基本工作原理、控制方式等，使您能够通过本章的学习达到对变频器的初步了解。