1 绪论

1。1 背景及研究意义

变频调速是一种先进的电机调速控制技术，其主要作用不仅仅体现在可以改善控制性能，而且还可以实现节约电能、降低损耗。变频调速技术在生产过程中的应用越来越广泛。变频调速作为一种重点的节能技术，在电力、采矿等领域得到了大范围的推广与应用。论文网

电动机是现代工业生产主要的动力来源，在生产生活中起非常重要的作用，所以电动机是主要耗电的负载，其消耗的电能约占全国总电能的60%，因此节能技术的发展和研究越来越得到国家的重视；而且现在的电机调速需要电机的转速、角度达到一定的精确度。由此引入PWM变频调速。它既能满足转速，转矩快速性要求，能满足角度控制的精确性要求，同时能够节约电能并且在电机制动状态时能电能回馈。适应了现在电机调速的要求，是现在研究的重心是双PWM变频调速系统中引入转速、电流的闭环控制，能够实现电动机的精确控制，实现更加复杂的环境要求。

一般的变频调速系统采用不可控整流作为输入端，使用大容量的电容来减小直流电压的脉动，再将直流电压经过逆变器输出频率、幅值都可以调节的交流电压。这种变频调速技术凭借着成熟的技术支撑、整流环节的拓扑结构简单的特点，在工业生产和生活中得到广泛和普遍的应用。但这种变频调速技术也存在一些缺点：

（1）网侧的功率因数低，导致其无功功率增加，影响电网的质量；

（2）网侧波形会严重畸变，有较大的谐波，将会严重的污染电网环境；

（3）二极管的单向导电性，使得能量只能单向流动。

随着电力电子技术的发展，变频调速系统得到更加迅速的发展。然而较低的功率因数和网侧电流谐波畸变严重，已经成为了一种电网的公害。为了解决不控整流器对电网的影响，主要采用的方式是前馈补偿、校正。

由于电能移动的单向性，当负载侧的电机处于发电状态，其产生的电能经过逆变器回到直流侧，对直流侧电容进行充电，在直流侧电容的两端产生泵升电压。如果不加泄放回路，泵升电压继续升高就有可能损坏功率开关管、电容等器件，严重时甚至会影响系统运行的安全。主要解决上述现象的办法是：

在直流母线中加上制动电路，当电容两端的电压超过阀值时，自动接入制动电阻，将电能以热能的形式消耗掉。当然这样会造成不必要的能量损耗。如果想要获得高品质的调速波形，PWM控制技术应运而生。PWM控制技术使用全控型器件取代了传统的半控型或不可控整流，以PWM斩控取代了晶闸管电路中的相控。

根据PWM技术的特点，在变频调速系统的前端整流环节使用PWM控制，这样就构成双PWM系统。双PWM的特点是：能够实现电机四象限运行；网侧功率因数可控；以及稳定的在直流侧产生的电压，改善电动机的驱动性能。另一方面，对PWM整流器与逆变器使用适当的控制策略，可以提高装置运行的可靠性与高效性。

对变频调速系统使用双PWM控制技术能够更好的改变系统的控制性能和调速性能，其主要的功能表现在：1。双PWM能实现功率因数可控，且直流侧输出稳定，动态响应好，不产生谐波，实现了电能“绿色”变换。2。利用全控器件的物理特性，实现能量的双向流动，可以将电动机发电状态下产生的能量回馈到电网，提高能源利用率；实现电动机的四象限运行。3。改善电机的控制性能，减少响应时间和脉动分量，实现电动与制动间快速平滑地转换，提高设备运行的安全性与经济性。4。减少传感器的应用，可以减少成本，提高系统的可靠性。文献综述