异步电机变压变频调速原理与控制策略

本章主要讨论的是六拍逆变器在电力电子技术中的应用，特别是针对异步电机的谐波问题。六拍逆变器作为一种交流调速装置，其在电气工程领域具有重要地位，尤其是在变频调速系统中。异步电机因其结构简单、运行可靠，特别适合于风机类负载，如恒转矩负载，这种负载的特点使得变速调速成为必要。 章节首先回顾了异步电机的机械特性，包括其在不同电压下的机械特性，以及带转速负反馈闭环控制的交流变频调速系统。变频调速系统因其转差功率不变，能在宽范围内高效调速，特别在低速和高速时表现出良好的性能，且具备高动态响应能力，与直流调速系统相当，因此在现代电力拖动自动控制系统中广泛应用。 六拍逆变器作为变频器的一种类型，可以分为交-交变频器和交-直-交变频器，根据控制方法又可分为标量控制、矢量控制和直接转矩控制。标量控制侧重于维持每极磁通量不变，以避免磁通浪费和饱和问题；矢量控制（1971年引入）通过精确控制定子和转子磁场来实现更高精度的调速；而直接转矩控制（1985年发展）则更进一步，直接控制电机的电磁转矩，提高了系统的动态性能和响应速度。 基于异步电机的稳态模型，本章探讨了变压变频调速的控制策略，如采用脉宽调制（PWM）技术来实现电压和频率的精细控制。此外，动态数学模型和坐标变换在设计矢量控制系统和直接转矩控制系统中起到了关键作用，这些系统能够更好地适应电机运行的动态特性，确保电机在各种工况下都能稳定、高效地工作。 本章深入剖析了六拍逆变器在异步电机调速中的核心技术和应用，涵盖了从基本控制方式到高级控制策略的全面内容，对于理解电力电子技术在现代电力系统中的应用具有重要意义。