交直交变频技术在电机控制中应用分析

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1、第31卷第3期黑龙江冶金Vo1．31No．32011年9月HeilongjiangMetallurgySeptember2011交直交变频技术在电机控制中的应用分析贡岩(东北轻合金有限责任公司，哈尔滨150060)摘要：本文主要介绍了交一直一交变频技术在控制应用中的技术特点及在节能和抑制谐波方面起到的重要作用，本文还结合了3950mm热粗轧机具体项目做了具体应用说明，通过具体的应用案例来说明新型变频控制技术在未来自动化领域的巨大作用。关键词：交直交，电机，谐波抑制ApplicationAnalysisofAC—DC—ACVariable—frequencyFechnol

2、ogyAppliedinMotorControlQiYan(NortheastLightAlloyCo．，Ltd，Harbin150060，China)Abstract：ItmainlyintroducedthetechnicalcharacteristicsofAC—DC—ACvariable一~equencytechnologyappliedincontrolandthesignificantroleonenergy—savingandharmonicsuppression．Itmadeoutdetailedapplicationdescriptioncombini

3、ngthespecificprojectof3950hotroughingmil1．Itdescribedthesignificantroleofnew·—typevariable——~equencycontrolinfutureautomationfieldbyspecificapplicationcase．KeyWords：AC—DC—AC；Motor；Harmonicssuppression滤波单元主要采用大电容滤波，直流电压波1变频器的基本工作原理形比较平直，在理想情况下是一种内阻抗为零的恒压源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，这是电交直交电压型变频器主要由整流单

4、元(交流压型变频器的一个主要特征。变直流)、滤波单元、逆变单元(直流变交流)、制动逆变单元由IGCT模块构成，IGCT模块中内单元、驱动单元、检测单元及控制单元等部分组成置反并联二极管，用于反馈电动机制动运行时产的。生的能量。整流单元用于电网的三相交流电变成直流。制动单元由IGCT和能耗电阻组成。当电动可分为可控整流和不可控整流两大类。可控整流机由电动状态转人制动运行时，电动机变为发电由于存在输出电压含有较多的谐波、输入功率因状态，其能量通过逆变电路中的反馈二极管流人数低、控制部分复杂、中间直流大电容造成的调压直流中间回路，使直流电压升高而产生过电压，为惯性大相应缓慢等

5、缺点，随着PMW技术的出现可了限制电压升高给直流侧电容并联一个由电力晶控整流在交直交变频器中已经被淘汰。不可控整体管和能耗电阻组成的电压限制电路。当电压超流是目前交直交变频器的主流形式，它有2种构过一定数值时，使IGCT导通，把电动机反馈的能成形式，6支整流二极管或6支晶闸管组成三相整量消耗在电阻上。流桥驱动单元根据控制单元的指令对IGCT进行收稿日期：2010—12—09作者简介：亓岩，男，1983年出生，2006年毕业于东北林业大学电气工程及其自动化专业，学士，助理工程师，现从事项目改造管理IT作46第3期亓岩：交直交变频技术在电机控制中的应用分析驱动。IGCT栅极

6、驱动电路有多种形式。按照驱Jidt)的关系。J动电路元件的组成可分为分立元件组成的驱动电正弦周期函数在进行加减乘除和微分、积分的路和集成化的驱动电路。运算时，仍保持正弦函数的特点，所以要求电网尽可能由正弦波形的电源供电。但由于非线性负载2在热粗轧机中的应用的存在，电网电压往往偏离正弦波形而发生畸变。交直交技术采用SPWM正弦波规律调制输出ACS6000系统是基于交直交变频技术理论，脉冲来调节脉冲宽度达到消减谐波的目的，使输以IGCT为主要功率元件，采用公共直流母线馈流出脉冲列电压在斩控周期内的平均值对时间按正作为中铝东轻公司3950mm热粗轧机主传动部分弦规律变化。SP

7、WM技术采用等腰三角波电压作提供变频电源。见图1所示。为载波信号，正弦波电压作为调制信号，通过正弦波电压与三角波电压信号相比较的方法，确定各分段矩形脉冲的宽度。由于三角波两腰间的宽度随其高度线性变化，当任一条不超过三角波幅值的光滑曲线与三角波相交时，都会得到脉冲宽度正比于该曲线值的一组等幅，等距的矩形脉冲列。故用正弦波电压信号作为调制信号时，可获得脉宽正比于正弦值等幅等距的矩形脉冲列。Ⅱ时，yl和V导通，}材M一和V关断，Ⅱ0>udiVDV导删俐yy＼y『Ⅱ。I