交流伺服电机调速方法(交流伺服电机SPWM变频调速方法)

变频器是交流电动机变频调速系统的关键组件之一。由于速度调节的要求，逆变器必须能够连续调节频率并连续调节输出电压，并且必须与逆变器保持恒定的比例关系。频率等功能。

通过使用脉宽调制逆变器，可以实现频率转换和电压转换。从图中可以看出，由于电压的平均值与占空比成正比，因此通过在调节频率时改变输出电压脉冲的占空比，可以实现频率转换和电压转换。与图1（a）相比，图1（b）所示的电压周期增加（频率降低），而占空比减小，因此平均电压降低。

通过使用PWM方法控制逆变器管的ON/OFF，可以获得一组具有相同幅度和宽度的方波脉冲。您可以通过改变方波脉冲的宽度来控制输出电压。调制周期可以控制输出频率，同时实现电压转换和频率转换。由于输出电压波形为方波，因此存在许多高次谐波分量。对于电动机，有用的是基波电压。为了减少谐波的影响并改善电动机的性能，必须使用对称的三相正弦波电源为三相交流电动机供电。

正弦波脉宽调制逆变器（SPWM）的输出端子可以获得一组矩形脉冲波形，这些矩形脉冲波形具有相同的振幅但不相同的宽度，与正弦电压波几乎相同。 SPWM脉冲宽度调制波形（见图2）如果正弦值最大，则脉冲宽度也最大，脉冲间隔最小。相反，当正弦值较小时，脉冲宽度也变小并且脉冲间隔变大，并且这样的一系列电压脉冲可以显着降低负载电流的谐波分量。

图1脉宽调制输出电压

图2 SPWM脉冲宽度调制波的形成

带数字电路的SPWM逆变器可以采用基于软件的控制模式。优点是它需要更少的硬件，更大的灵活性和更强的智能性。缺点是SPWM的脉冲宽度必须通过计算确定，并且具有一定的延迟和响应时间。随着高速，高精度多功能微处理器，微控制器和专用于SPWM的芯片的发展，由微机控制的数字SPWM技术已在当今的PWM逆变器中处于领先地位。

SPWM变频调速系统，各部分功能：

给定速度：给定信号，控制频率，电压以及正向和反向。

平滑启动电路：可以通过机械负载设置启动加减速时间，以达到软启动的目的。

函数发生器：输出低频信号时，它使电动机气隙磁通保持恒定，并补偿定子压降的影响。

电压变频器：将电压转换为频率，通过分频器和环形计数器生成方波，并将其与三角波发生器产生的三角波一起传输到调制电路。

稳压器：生成具有可调频率和幅度的控制正弦波，发送到调制环路，发送到调制环路，在调制环路中执行SPWM变换，并生成三相脉冲宽度调制信号。在基极环路中，信号输出到功率晶体管的基极。换句话说，通过控制SPWM的主回路来实现永磁交流伺服电机的变频调速。

电流检测器：过载保护。