變頻器輸出電壓的波形是正弦波不？那肯定不是，變頻器輸出電壓的波形是一系列的脈沖波，但這一些列的脈沖波接入電機(jī)，所產(chǎn)生的電流波形卻像極了正弦波，可以說，與接入正弦波電壓所產(chǎn)生的效果幾乎是一樣的。

其實(shí)，這就確定了變頻的意義，不但頻率可以改變，達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，而且還可以讓電機(jī)正常的工作，這無不集結(jié)了人類的聰明與智慧。

脈沖波是如何產(chǎn)生的哪？毫無疑問，是由三相六只IGBT交替開通、關(guān)斷所產(chǎn)生的。那么，六只IGBT又是如何實(shí)現(xiàn)交替導(dǎo)通、截止的哪？那肯定是由IGBT的驅(qū)動(dòng)電路來完成的。那么，六只IGBT的驅(qū)動(dòng)電路是受誰控制的哪？那肯定是由主控電路(CPU)控制的！CPU要根據(jù)用戶給定的頻率信號(hào)和控制方式，實(shí)時(shí)地計(jì)算，進(jìn)行正弦脈寬調(diào)制(SPWM)。

那么，SPWM又是如何調(diào)制的哪？所謂正弦脈寬調(diào)制，就是脈寬與占空比按正弦規(guī)律變化，脈寬就是脈沖時(shí)間的長短，可以是正脈沖，也可以是負(fù)脈沖，而占空比就是脈寬與周期的比值，是在一個(gè)周期內(nèi)脈寬所占周期的百分比。在下圖中，就是tp與tc的比值。



要進(jìn)行正弦脈寬調(diào)制的關(guān)鍵是如何確定上升沿與下降沿的精準(zhǔn)時(shí)刻。

變頻器在進(jìn)行正弦脈寬調(diào)制時(shí)，各脈沖的上升沿與下降沿時(shí)刻是由正弦波和等邊三角波的交點(diǎn)來決定的。如下圖:



這是在半個(gè)周期內(nèi)的調(diào)制出來的波形。等邊三角波是由三角波發(fā)生器產(chǎn)生的，它就是變頻器的基波，它的頻率就是基波頻率。載波的振幅值決定了脈沖的高度，載波頻率則決定了每半個(gè)周期內(nèi)脈沖的個(gè)數(shù)。

正弦波是調(diào)制波，由正弦波發(fā)生器產(chǎn)生，它的頻率就是變頻器的給定頻率，幅值由壓頻比(V/F)及給定頻率確定。

由以上可知，正弦脈寬調(diào)制的脈沖序列是調(diào)制波(正弦波)調(diào)制載波(三角波)的結(jié)果。而CPU的工作就是實(shí)時(shí)計(jì)算出各脈沖的上升沿和下降沿精準(zhǔn)時(shí)刻。

到這應(yīng)該會(huì)有“柳暗花明又一村”的感覺，CPU輸出的，只是高低電平的事，而這個(gè)高低電平就決定了IGBT的開通與關(guān)斷，IGBT的開通與關(guān)斷則成就了變頻器輸出等同于按正弦規(guī)律變化的脈沖波。



同一橋臂的上、下兩個(gè)IGBT總是交替導(dǎo)通的，上半橋?qū)?，則下半橋截止，反之亦然。而同一相所產(chǎn)生的脈沖序列就作為IGBT開通、關(guān)斷的控制信號(hào)，上半橋，正脈沖導(dǎo)通，負(fù)脈沖截止，下半橋，負(fù)脈沖導(dǎo)通，正脈沖截止。

作者：電氣星辰