笼型异步电机变压变频调速系统（VVVF系统）——转差功率不变型调速系统概述本章提要6.1变压变频调速的基本控制方式定子每相电动势1.基频以下调速恒压频比的控制方式O2.基频以上调速f1N6.2异步电动机电压－频率协调控制时的机械特性6.2.1恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性特性分析特性分析（续）机械特性6.2.2基频以下电压-频率协调控制时的机械特性1.恒压频比控制（Us/1）机械特性曲线2.恒Eg/1控制图6-5异步电动机稳态等效电路和感应电动势特性分析特性分析（续）特性分析（续）特性分析（续）性能比较性能比较（续）性能比较（续）3.恒Er/1控制04．几种协调控制方式的比较6.2.3基频以上恒压变频时的机械特性性能分析（续）机械特性曲线6.2.4恒流正弦波供电时的机械特性转子电流计算转子电流计算（续）电磁转矩公式最大转矩及其转差率机械特性曲线性能比较性能比较（续）性能比较（续）性能比较（续）小结*6.3电力电子变压变频器的主要类型引言*6.3.1交-直-交和交-交变压变频器交-直-交变压变频器基本结构交-直-交PWM变压变频器基本结构普通交-直-交变压变频器的基本结构2.交-交变压变频器交-交变压变频器的基本结构交-交变压变频器的基本电路结构交-交变压变频器的控制方式图6-13-b方波型平均输出电压波形控制方式（2）单相交交变频电路输出电压和电流波形三相交交变频电路三相交交变频器的基本结构输出星形联结方式三相交交变频电路三相桥式交交变频电路*6.3.2电压源型和电流源型逆变器两种类型逆变器结构性能比较图6-16-a电流源型交-直-交变压变频调速系统的两种运行状态当电动运行时，UCR的控制角<90，工作在整流状态，直流回路电压Ud的极性为上正下负，电流Id由正端流入逆变器CSI，CSI工作在逆变状态，输出电压的频率1>，电动机以转速运行，电功率的传送方向如上图a所示。图6-16-b电流源型交-直-交变压变频调速系统的两种运行状态性能比较（续）性能比较（续）性能比较（续）*6.3.3180º导通型和120º导通型逆变器三相桥式逆变器主电路结构控制方式（1）180°导通型控制方式输出波形（2）120°导通型控制方式电流型三相桥式逆变电路的输出波形6.4变压变频调速系统中的脉宽调制(PWM)技术问题的提出六拍逆变器主电路结构六拍逆变器的谐波6.4.1正弦波脉宽调制(SPWM)技术图6-18PWM调制原理2.SPWM控制方式单相桥式PWM逆变电路（1）单极性PWM控制方式（2）双极性PWM控制方式3.PWM控制电路模拟电子电路数字控制电路（1）自然采样法原理（2）规则采样法规则采样法原理规则采样法原理4.PWM调制方法（1）异步调制（2）同步调制同步调制三相PWM波形（3）分段同步调制分段同步调制方式（4）混合调制5.PWM逆变器主电路及输出波形图6-20三相桥式PWM逆变器的双极性SPWM波形*6.4.2消除指定次数谐波的PWM(SHEPWM)控制技术特定谐波消去法的输出波形*6.4.3电流滞环跟踪PWM(CHBPWM)控制技术1.滞环比较方式电流跟踪控制原理滞环比较方式的指令电流和输出电流三相电流跟踪型PWM逆变电路三相电流跟踪型PWM逆变电路输出波形小结6.4.4电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术（或称磁链跟踪控制技术）问题的提出1.空间矢量的定义电压空间矢量的相互关系电压空间矢量的相互关系（续）2.电压与磁链空间矢量的关系近似关系磁链轨迹磁场轨迹与电压空间矢量运动轨迹的关系3.六拍阶梯波逆变器与正六边形空间旋转磁场主电路原理图开关工作状态开关状态表开关控制模式（a）开关模式分析（b）工作状态100的合成电压空间矢量（c）工作状态110的合成电压空间矢量（d）每个周期的六边形合成电压空间矢量（2）定子磁链矢量端点的运动轨迹磁链矢量增量与电压矢量、时间增量的关系4.电压空间矢量的线性组合与SVPWM控制圆形旋转磁场逼近方法基本思路线性组合的方法（1）线性组合公式（2）相电压合成公式（3）线电压合成公式作用时间的确定零矢量的使用电压空间矢量的扇区划分电压空间矢量的6个扇区开关状态顺序原则插值举例T0区间的电压波形小结6.5基于异步电动机稳态模型的变压变频调速引言6.5.1转速开环恒压频比控制调速系统——通用变频器-异步电动机调速系统所谓“通用”，包含着两方面的含义：（1）可以和通用的笼型异步电机配套使用；（2）具有多种可供选择的功能，适用于各种不同性质的负载。系统介绍图6-37绘出了一种典型的数字控制通用变频器-异步电动机调速系统原理图。1.系统组成2.电路分析主电路（续）主电路（续）图6-38三相二极管整流电路的输入电流波形电路分析（续）控制电路（续）控制电路（续）补偿方法控制电路（续）