于良

【关键词】变频器 调速系统 技术 分析

通用变频器，可以将电网中工频电流变换成电压和频率，这样就可以灵活改变工频电流，经常使用与交流电动机的调速系统中。变频调速是理想的调速方式，实际应用中绝大多数为交流-直流-交流变频器类型，先将交流整流成直流，再由直流逆变为所需的交流。

1 通用变频器

通用变频器是由主电路和控制电路组成。控制电路主要由中央处理器（CPU）、数字信号处理器（DSP）、A/D和D/A转换电路、I/O接口电路、通信接口电路、输出信号检测电路、数字操作盘电路及控制电源等组成。在通用变频器的发展过程中，上述电路技术也不断地更新。现阶段，市面上出现新型电子器件以及高性能的微处理器，并且现代控制技术在不断发展和技术更新，使通用变频器技术不断地发生飞跃性的变化，性能价格比越来越高，体积越来越小。各生产厂商为了使自己的产品永远是最新产品而不断探索，正努力实现产品的小型化、容量化、高性能化以及智能化和多功能化，并且通用变频器技术将会随着与通用变频器相关技术的发展而进一步发展。通用变频器（Toshiba通用型VFS15）示例如图1所示。

2 关键性技术分析

2.1 死区补偿技术

现阶段，通用变频器在死区补偿方面，主要采用的是电压反馈型补偿方法。该方法的工作原理，将指令输出的电压与电压脉宽调制变频器实际输出电压进行比较，将比较得出的差值作为补偿值，并且与指令输出电压值相加，最终得到新的电压指令。从输出电压的角度分析，准闭环控制是该控制方法的主要思想，由于死区时间致使电压出现的偏差原则上可以得到消除，并且能够保证在不受电流变化的影响下得到有效补偿。但是，该方法的突出缺点是线路电压检测技术很复杂，并且对线路电压检测精度要求很高，要想得到良好的补偿效果，需要确保时间不滞后。

2.2 滑差补偿技术

通用变频器异步电机的滑差值大小，受到电压输入频率的影响，频率大时滑差小，频率小时滑差大，这种关系在滑差频率补偿方面，尤其是其在低频率运行时能够发挥重要作用。现阶段，滑差补偿技术采用的最直接的方法是以转矩计算值作为基础，减少电流或者是增加额定值，最终目的是为了补偿速降，但是对于具体的补偿值，需要参考电机相关参数和电流值进行确定，比如：电机的电感和电阻等。电机的这些参数会受到温度变化的影响，温度的变化会使其范围增大，其范围可达到100%。该种补偿方法的突出缺点是稳定性不高。目前比较先进的滑差补偿方法是基于转子磁场的定向控制补偿。

2.3 能量回馈技术

通用变频器两侧可以进行单元能量回馈，电机处于电动运行状态时，会自动封锁逆变器的开关管，电机处于发电状态时，电机直流侧的能量回馈会不断升高直流母线的电压，并且当其的电压值超过电网线的电压峰值时，整流桥在反电压的作用下关断，如果直流母线电压持续升高，逆变器就会在其电压值超过自身工作电压的情况下开始工作，将直流母线直流侧的能量回馈到电网中，最终达到能量回馈的目的。

2.4 脉冲优化管理的技术

通用变频器的信号脉冲与功率脉冲相互作用时，就会自动分析驱动以及主电路中的脉冲序列和脉冲产生的瞬间现象，并且会自动分析变频系统中的动态换流过程，针对脉宽最小的单位进行单管，按照最小脉宽等对交换电流的思想进行，在此基础上，自动确定脉冲管理方法，常用的脉冲管理方法有预励磁技术、最小脉宽等。针对变频器存在的单独开关器件工作时间过短，致使器件需要承受直流母线电压的现象，采取的主要措施是要对参数控制脉冲和离散型同步之间产生矛盾进行有效解决。

3 总结

综上所述，通用变频器变频系统的调速关键技术有很多种，但是都存在的一定的不足之处，还有很多需要改进的地方，需要我们对这些技术的工作原理进行全面了解，考虑变频器的实际工作状况和环境，采用不同的变频调速技术进行变频器设计。当前人们对电网的安全稳定性能要求越来越高，对供电可靠性要求也越来越高。因此，需要加大对变频器调速技术的研究力度，努力研究一些新型的变频调速技术，对于提高电力系统运行的安全和稳定性，提高供电质量有着极大的促进作用，促进电力系统健康稳定发展。

参考文献

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