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1、電氣自動化前沿論文本文由種馬是爺貢獻doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。課程論文（基于VHDL的序列檢測器設計）課程名稱姓學專成名號業(yè)績EDA技術基礎謝錦華楊志華曾宏毅27282907電氣工程及其自動化4班指導教師代芬學習時間：2010下學期第1周至第11周學習時間：1交流調(diào)速技術的現(xiàn)狀及發(fā)展綜述論文關鍵詞：交流調(diào)速；半導體電動機變頻交流調(diào)速半導體電動機；變頻交流調(diào)速半導體；電動機論文摘要：交流電動機固有的優(yōu)點是：結構簡單，造價低，堅固耐用，事故率低，容易維護；但它的最
2、大缺點在于調(diào)速困難，簡單調(diào)速方案的性能指標不佳，這只能夠依靠交流調(diào)速理論的突破和調(diào)速裝置的完善來解決。本文論述了交流調(diào)速傳動的現(xiàn)狀和發(fā)展。交流傳動系統(tǒng)之所以發(fā)展得如此迅速，和一些關鍵性技術的突破性進展有關。它們是功率半導體器件（包括半控型和全控型）的制造技術、基于電力電子電路的電力變換技術、交為了進一流電動機控制技術以及微型計算機和大規(guī)模集成電路為基礎的全數(shù)字化控制技術。步提高交流傳動系統(tǒng)的性能，國內(nèi)外有關研究工作正圍繞以下幾個方面展開：1采用新型功率半導體器件和脈寬調(diào)制（PWM）技術采用新型功率半導體器件和脈寬調(diào)制
3、（）功率半導體器件的不斷進步，尤其是新型可關斷器件，如BJT（雙極型晶體管）、MOSFET（金屬氧化硅場效應管）、IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）的實用化，使得開關高頻化的PWM技術成為可能。目前功率半導體器件正向高壓、大功率、高頻化、集成化和智能化方向發(fā)展。典型的電力電子變頻裝置有電壓型交-直-交變頻器、電流型交-直-交變頻器和交-交變頻器三種。電流型交-直-交變頻器的中間直流環(huán)節(jié)采用大電感作儲能元件，無功功率將由大電感來緩沖，它的一個突出優(yōu)點是當電動機處于制動（發(fā)電）狀態(tài)時，只需改變網(wǎng)側可控整流器的輸出電壓極性即可
4、使回饋到直流側的再生電能方便地回饋到交流電網(wǎng)，構成的調(diào)速系統(tǒng)具有四象限運行能力，可用于頻繁加減速等對動態(tài)性能有要求的單機應用場合，在大容量風機、泵類節(jié)能調(diào)速中也有應用。電壓型交-直-交變頻器的中間直流環(huán)節(jié)采用大電容作儲能元件，無功功率將由大電容來緩沖。對于負載電動機而言，電壓型變頻器相當于一個交流電壓源，在不超過容量限度的情況下，可以驅動多臺電動機并聯(lián)運行。電壓型PWM變頻器在中小功率電力傳動系統(tǒng)中占有主導地位。但電壓型變頻器的缺點在于電動機處于制動（發(fā)電）狀態(tài)時，回饋到直流側的再生電能難以回饋給交流電網(wǎng)，要實現(xiàn)這部
5、分能量的回饋，網(wǎng)側不能采用不可控的二極管整流器或一般的可控整流器，必須采用可逆變流器，如采用兩套可控整流器反并聯(lián)、采用PWM控制方式的自換相變流器（“斬控式整流器”或“PWM整流器”）。網(wǎng)側變流器采用PWM控制的變頻器稱為“雙PWM控制變頻器”，這種再生能量回饋式高性能變頻器具有直流輸出電壓連續(xù)可調(diào)，輸入電流（網(wǎng)側電流）波形基本為正弦，功率因數(shù)保持為1并且能量可以雙向流動的特點，代表一個新的技術發(fā)展動向，但成本問題限制了它的發(fā)展速度。通常的交-交變頻器都有輸入諧波電流大、輸入功率因數(shù)低的缺點，只能用于低速（低頻）大容
6、量調(diào)速傳動。為此，矩陣式交-交變頻器應運而生。矩陣式交-交變頻器功率密度大，而且沒中間直流環(huán)節(jié)，省去了笨重而昂貴的儲能元件，為實現(xiàn)輸入功率因數(shù)為1、輸入電流為正弦和四象限運行開辟了新的途徑。隨著電壓型PWM變頻器在高性能的交流傳動系統(tǒng)中應用日趨廣泛，PWM技術的研究越來越深入。PWM利用功率半導體器件的高頻開通和關斷，把直流電壓變成按一定寬度規(guī)律變化的電壓脈沖序列，以實現(xiàn)變頻、變壓并有效地控制和消除諧波。PWM技術可分為三大類：正弦PWM、優(yōu)化PWM及隨機PWM。正弦PWM包括以電壓、電流和磁通的正弦為目標的各種PW
7、M方案。正弦PWM一般隨著功率器件開關頻率的提高會得到很好的性能，因此在中小功率交流傳動系統(tǒng)中被廣泛采用。但對于大容量的電力變換裝置來說，太高的開2關頻率會導致大的開關損耗，而且大功率器件如GTO的開關頻率目前還不能做得很高，在這種情況下，優(yōu)化PWM技術正好符合裝置的需要。特定諧波消除法（SelectedHarmonicEliminationPWM——SHEPWM）、效率最優(yōu)PWM和轉矩脈動最小PWM都屬于優(yōu)化PWM技術的范疇。普通PWM變頻器的輸出電流中往往含有較大的和功率器件開關頻率相關的諧波成分，諧波電流引起的
8、脈動轉矩作用在電動機上，會使電動機定子產(chǎn)生振動而發(fā)出電磁噪聲，其強度和頻率范圍取決于脈動轉矩的大小和交變頻率。如果電磁噪聲處于人耳的敏感頻率范圍，將會使人的聽覺受到損害。一些幅度較大的中頻諧波電流還容易引起電動機的機械共振，導致系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。為了解決以上問題，一種方法是提高功率器件的開關頻率，但這種方法會使得開關損耗增加；另一種方法就是隨機
