脈寬調制（PWM）調速控制系統(tǒng)及變頻器基本原理

ylw527 2010-09-18

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脈寬調制（PWM）調速控制系統(tǒng)

2、可逆PWM變換器

1）雙極式可逆PWM變換器

　　四個電力晶體管的基極驅動電壓分為兩組。VTl和VT4同時導通和關斷，其驅動電壓Ubl=Ub4；VT2和VT3同時動作，其驅動電壓Ub2=Ub3=-Ub1，這種電路可工作在四種模態(tài)。

雙極式H型PWM變換器的四種工作模態(tài)

　　0≤t≤t1 ，PWM變換器工作在模態(tài)Ⅰ：電動機處于電動狀態(tài)；

　　t1≤t≤T時， PWM變換器工作在模態(tài)Ⅱ：電動機處于電動狀態(tài)；

　　在t2~T期間， PWM變換器工作在模態(tài)Ⅲ：電動機處于反接制動狀態(tài)；

　　在T ~ t3期間， PWM變換器工作在模態(tài)Ⅳ：電動機工作在制動狀態(tài)。


對于雙極性可逆PWM變換器，無論負載是輕還是重，電動機正轉還是反轉，加在電樞上的電壓極性在一個開關周期內，都在+US和-US之間變換一次，故稱為雙極性。電動機端電壓瞬時值為：
ud=		Us (0￡ t ￡ ton)
		-Us (ton￡ t ￡ T)
平均端電壓為：	其中，
當 ρ > 0 時電機正轉；　　　ρ < 0 時電機反轉；　　　ρ＝0 時 Ud＝0電機停止轉動，　　　但其瞬時值不為零，所以它只是處于動態(tài)平衡中。
２）單極式可逆PWM變換器

(a)	(b)

當ton ≤t≤T時，Ub1為正，VTl導通，電源US通過VTl和VT4加到電樞兩端。UAB=+Us , +id上升。當ton≤t≤T時，Ubl為負，VTl截止，電動機電源被切斷，+id經VT4及VD2續(xù)流以釋放回路中磁場能量。UAB=0，但在數值上+id將減小。
平均端電壓為：

3）受限單極式可逆PWM變換器

　　當電動機正轉時，讓Ub2恒為負，使VT2一直截止。
　　當電動機反轉時，讓Ubl恒為負，VTl一直截止。
　　這樣，就不會產生VTl、VT2直通的故障。這種控制方式稱作受限單極式。

雙極式、單極式和受限單極式可逆PWM變換器的比較（當負載較重時）

9.4 交流調速概述

交流電動機有同步電動機與異步電動機兩大類。

同步電動機的調速靠改變供電電壓的頻率來改變其同步轉速；

對異步電動機而言，常用的調速的方法有：

電磁轉差離合器調速系統(tǒng)

交流調壓調速系統(tǒng)

線繞式異步電動機調速系統(tǒng)

變頻調速系統(tǒng)

異步電動機矢量控制系統(tǒng)

9.4.1 交流調速的特點和難點

眾所周知，直流調速四通具有較為優(yōu)良的靜、動態(tài)性能指標，在很長的一個歷史時期內，調速傳

動領域基本上被直流電動機調速系統(tǒng)所壟斷。直流電動機雖有調速性能好的優(yōu)勢，但也有一些固有的難于克服

的缺點。如機械式換向帶來的弊端，使其事故率高，無法在大容量的調速領域中應用。而交流電動機有它固有

的優(yōu)點，其容量、電壓、電流和轉速的上限不像直流電動機那樣受限制，且結構簡單，造價低廉，堅固耐用，

容易維護。它的最大的缺點是調速困難，簡單調速方案的性能指標不佳。

　　在各種交流調速中，變頻調速的性能最好。變頻調速電氣傳動調速范圍大，靜態(tài)穩(wěn)定性好，運行率高，調

速范圍廣，是一種理想的調速系統(tǒng)。隨著交流電動機理論問題的突破和調速裝置性能的完善，交流電動機調速

性能差的缺點已經得到了克服。目前，交流調速系統(tǒng)的性能已經可以和直流調速系統(tǒng)相匹敵，甚至可以超過直

流調速系統(tǒng)。因而可以相信，在不久的將來，交流變頻調速電氣傳動將替代包括直流調速傳動在內的其他調速

電氣傳動。

電磁轉差離合器調速系統(tǒng)
　　電磁轉差離合器調速系統(tǒng)是通過改變電磁離合器的勵磁電流實現調速的，對于異步電動機本身并不進行調速。這種調速系統(tǒng)的特點是線路簡單、價格便宜，加上速度負反饋以后調速相當精確。缺點是低速運行時損耗比較大，而且效率比較低。
1．電磁轉差離合器的調速原理
　　電磁轉差離合器調速系統(tǒng)，實質上就是在籠型轉子異步機軸上裝一個電磁轉差離合器，并且晶閘管控制裝置控制離合器繞組的電流，改變這一電流，即可以調節(jié)離合器的輸出轉速。
　　電磁轉差離合器的基本作用原理是基于電磁感應原理。圖所示為一個實心電磁離合器的示意圖。由圖可見，轉差離合器主要是由主動和從動兩部分組成。圖中，1為主動部分，由籠型轉子異步電動機帶動，以恒速旋轉。它是一個由鐵磁材料制成的圓筒，習慣上稱為電樞。2為從動部分，一般是由與電樞同材料制成，稱為磁極。在磁極上裝有勵磁繞組3，繞組與磁極的組合稱為感應子。被傳動的生產機械流連接在感應子的軸上。繞組的引線接于集電環(huán)上，通過電刷與直流電源接通，繞組內流過的勵磁電流即由直流電源提供，當勵磁繞組通以直流電時，沿封閉的磁路就產生了主磁通，磁力線通過氣隙—電樞—氣隙—磁極—氣隙而形成一個封閉回路。由于電樞為原動機所拖動，以恒定定向旋轉，因此電樞與磁極間有相對運動，電樞切割磁場，從而在電樞中產生感生電動勢，產生電流，并產生一個脈沖的電樞反應磁場，它與主磁通合成產生電磁力。此電磁力所形成的電磁轉矩將驅使磁極跟著電樞同方向運動，這樣磁極就帶著生產機械一同旋轉。其調速系統(tǒng)的原理框圖如圖所示。由圖可見，調速系統(tǒng)主要由晶閘管整流電源、電磁轉差離合器和異步電動機三大部分組成。晶閘管整流電源通常采用單相全波或橋式整流電路，通過改變晶閘管的控制角可以方便改變直流輸出電壓的大小。

電磁轉差離合器的調速原理

　　由于異步電動機的固有機械特性比較硬，因此，可以認為電樞的轉速是近似不變的，而磁極的轉速則由磁極磁場的強弱而定，也就是說，由提供給電磁離合器的電流大小而定。因此，只要改變勵磁電流的大小就可以改變磁極的轉速，也就可以改變工作機械的轉速。
由此可見，當勵磁電流等于零時，磁極時不會轉動的，這就相當于工作機械被“離開”。一旦加上勵磁電流，磁極即刻轉動起來，這就相當于工作機械被“合上”。這就是離合器名字的由來。又因為它時基于電磁感應原理來發(fā)生作用的，因此，磁極與電樞之間一定要有轉差才能產生渦流合電磁轉矩，因此，全名就稱為“電磁轉矩離合器”。又因為它的作用原理合步進電動機相似，所以，又常將它連同它的異步電動機一起稱為“滑差電機”。

2.電磁轉差離合器的調速性能

　　由于轉差離合器在原理上與異步電動機相似，因此，改變轉差離合器的勵磁電流時的調速特性與異步電動機改變定子電壓的調速特性又很多相似的地方。圖萬點月撒所示為轉差離合器在不同勵磁電流下的一組機械特性曲線，可見勵磁電流越小，特性越軟。

交流調壓調速系統(tǒng)

由異步電動機電磁轉矩合機械特性方程可知，異步電動機的轉矩與定子電壓的平方成正比，因此，改變異步電動機的定子電壓也就是改變電動機的轉矩合機械特性，從而實現調速，這是一種比較簡單的方法。尤其是晶閘管技術的發(fā)展，以及晶閘管“交流開關”元件的廣泛運用。從而徹底改變了過去利用笨重的飽和電抗或利用交流調壓器來改變電壓的狀況。

　　晶閘管交流調壓電路與晶閘管整流電路一樣，也有單相合三相之分。
　　1）單相交流調壓電路
　　單相晶閘管交流調壓電路的種類很多，但是應用最廣的是反并聯(lián)電路?，F在以此電路代表分析它帶電阻性及負載的工作情況。
　　圖所示為單相交流反并聯(lián)電路及其帶電阻性負載時的電壓電流波形圖。由圖可知，當電源電壓為正半周時，在控制角為α的時刻觸發(fā)VS1使之導通，電壓過零時，VS1自行關斷。負半周時，在同一控制角α下觸發(fā)VS2，如此不斷重復，負載上便得到正負對稱的交流電壓。改變晶閘管控制角α的大小就可以改變交流　電壓的大小。對于電阻性負載其電流波形與電壓波形同相的。
晶閘管交流調壓的觸發(fā)電路在原理上與晶閘管整流所用的觸發(fā)電路使相同的，只是要使每周期輸出的　兩個脈沖彼此沒有公共點且要有良好的絕緣。
　　若晶閘管調壓電路帶電阻性負載，其電流波形由于電感上的電流不能突變而有之后現象，其電路和波　形如圖矩恒速懼所示。

　　由于電感性負載中的電流的波形滯后于電壓的波形，因此，當電壓過零變?yōu)樨摰臅r候電流經過一個延　遲角才能降到零，從而晶閘管也要經過一個延遲角才能關斷。延遲角的大小與控制角α、負載功率因素角　φ都有關系，這一點與單相整流電路帶電感性負載十分相似。
　　 2）三相交流調壓電路
　　工業(yè)中常用的異步電動機都是三相的，因此，晶閘管交流調壓電路大都采用三相交流調壓電路。將三對反并聯(lián)的晶閘管分別接至三相負載及構成了一個典型的三相交流調壓電路。負載可以是Y形連接，也可以是三角形連接，Y形連接的電阻性負載如錯覺阿瑟嘎所示。
　　三相交流調壓電路的分析與單相電路的分析大同小異。但是必須注意它的特殊性。就三相交流調壓電路來說，為保證輸出電壓對稱并有相應的控制范圍，首先要求觸發(fā)信號必須與交流電源有一致的相序和相位差。其次是在電感負載或小導通角情況下，為了確保晶閘管可靠觸發(fā)，如同三相全控橋式整流電路一樣，要求采用控制角大于60度的雙脈沖或寬脈沖觸發(fā)電路。

交流調速概述

9.4.2 交流調速的基本方法

變極調速

　　對鼠籠式異步電機可通過改變電機繞阻的接線方式，使電機從一種極對數變?yōu)榱硪环N極對數，從而實現異步電動機的有極調速。變極調速所需設備簡單，價格低廉，工作也比較可靠。一般為兩種速度，過去應用很普遍的雙速電機調速系統(tǒng)就是這種系統(tǒng)。三種速度以上的變極調速電機繞阻結構復雜，應用較少。變極調速電機的關鍵在于繞阻設計，以最少的繞阻抽頭和該接以達到最好的電機技術性能指標。

　　由式 n0=60f/p 可知，如果磁極對數p減小一半，則旋轉磁場的轉速n0將提高一倍，轉子轉速n差不多也提高一倍。因此改變p可以得到不同的轉速。如何改變磁極對數，取決于定子繞組的布置和聯(lián)接方式。

	原理：變換異步電動機繞組極數從而改變同步轉速進行調速，其轉速是按階躍方式變化，而非連續(xù)變化。
	應用：變極調速主要用于籠型異步電動機，變極電動機有轉換單繞組接線改變極數的電動機和同一鐵芯上設置兩個以上極數不同繞組的電動機。　左圖是YD系列(IP44)變極多速三相異步電動機。

變轉差率調速

　　對于繞線式異步電動機，可通過調節(jié)串聯(lián)在轉子繞阻中的電阻值、在轉子電路值引入附加的轉差電壓、調整電機定子電壓以及采用電磁轉差離合器改變氣隙磁場等方法均可實現變轉差S，從而對電機進行無極調速。變轉差率調速盡管效率不高，但在異步電動機調速技術中任占有重要的地位，特別式轉差功率得到回收利用的串極調速系統(tǒng)，更是現代大容量風機、水泵等調速節(jié)能的重要手段。

變頻調速
　　通過改變定子供電頻率來改變同步轉速實現對異步電動機的調速，在調速過程中從高速到低速都可以保持有限的轉差率，因而具有高效率、寬范圍和高精度的調速性能?？梢哉J為，變頻調速是異步電動機的一種比較合理和理想的調速方法。

　　原理：利用電動機的同步轉速隨頻率變化的特性，通過改變電動機的供電頻率進行調速。

間接變換方式（交-直-交變頻）

原理:把交流電通過整流器變?yōu)橹绷麟?，再用逆變器將直流電變?yōu)轭l率可變的交流電供給異步電動機。

電壓型變頻調速

原理：整流輸出經電感電容濾波，具有恒壓源特性，逆變器具有反饋二極管，是一種方波電壓逆變器。變頻器對三相交流異步電動機提供可調的電壓與頻率成比例的交流電源。
缺點：這種方法若不設置與整流器反向并聯(lián)的再生逆變器，則不能實現再生制動。
應用：電壓型變頻器一般在單方向運轉、不要求快速調節(jié)及多臺電動機協(xié)調運行等場合使用。

電流型變頻調速

原理：整流輸出靠直流電抗器濾波，具有恒流源特性，供給異步電動機方波電流。
特點：這種方式電力能返回電源。
應用：適用于4象限運行和要求快速調速的場合，在軋機、風機泵類等方面廣泛采用。

脈沖寬度調制變頻（PWM變頻）調速

原理：脈沖寬度調制變頻（PWM變頻）調速的電路結構與電壓型變頻調速相似，只是用不可控整流器代替了原來的可控整流器，逆變器可以用晶閘管，但更多的是用大功率晶體管（GTR）或可關斷晶閘管（GTO）等全控型器件。
脈沖寬度調制變頻調速是將一個周期的逆變電壓分割成幾個脈沖。分配脈沖時使電源諧波成分盡量減少。改變脈沖數和脈沖寬度，使供給電動機的基波電壓與頻率成比例變化。頻率越高脈沖數越少。

9.5 交流電機的數學模型

三相交流電機的種類繁多，主要分為同步機與異步機兩大類，異步機分為繞線式和鼠籠式，同步機又分為自控式、他控式、永磁同步機等等。交流電機的基本特征在電機學中已經進行過詳細分析，但是那時候著重討論的是三相正弦電源電壓和正弦電流作用提供給交流電機的電壓和電流往往是非正弦的，含有大量的諧波分量。這些諧波能要求較高，我們必須對電機的動態(tài)過程進行分析，即分析瞬態(tài)的電流、電壓、轉速、轉矩及它們之間的關系。為了分析研究交流電機的調速性能，我們有必要討論交流電機的動態(tài)和穩(wěn)定數學模型，以及通過各種變換獲得的數學模型。讓我們首先從電機的基本微分方程開始。

9.5.1 交流電機的基本方程

　　三相交流電機是一個高階、非線性、強耦合的多變量系統(tǒng)。為了建立數學模型，一般作如下假設：
　　　

三相繞組對稱。忽略空間諧波，磁勢沿氣隙圓周按正弦分布。
　　　

忽略磁飽和，各繞組的自感和互感都是線性的。
　　　

忽略鐵損
　　　

不考慮頻率和溫度變化對繞組的影響
　　　

無論異步電機轉子是繞線式還是鼠籠式，都將它等效成繞線轉子，并折算到定子側，折算前后的轉　子每相匝數都相等。
　　　

不失一般性地，可將多相繞組等效為空間上互差90°電角度的兩相繞組，即直軸和交軸繞組。對于　同步機轉子的阻尼繞組，假設阻尼條和轉子導磁體對轉子直軸d、交軸q對稱。

　　在上述假設下得到的異步電動機和同步電動機定子的電壓方程相同，只是轉子的電壓方程和磁鏈方程略有差異。
（1）定子的電壓方程為：

　　式中，UA 、UB 、UC 為定子三相電壓；iA 、iB 、iC 為定子三相電流；ψA 、ψB 、ψC 為定子三相繞組磁鏈； r1為定子各繞組電阻；p 為對時間的微分算子。

（2）轉子的電壓方程為：

　　式中，Ua 、Ub 、Uc 為定子三相電壓；ia 、ib 、ic 為定子三相電流；ψa 、ψb 、ψc 為定子三相繞組磁鏈； r2為定子各繞組電阻；p 為對時間的微分算子。

（3）同步機轉子的電壓方程：包括勵磁繞組的電壓方程和阻尼繞組的電壓方程。
　　勵磁繞組的電壓方程為：

　　式中，注腳f代表勵磁繞組；為施加于同步機滑環(huán)上的勵磁電壓；分別為勵磁繞組的電流和磁鏈；為勵磁繞組的電阻。
　　阻尼繞組等效為直軸和阻尼繞組d和交軸阻尼繞組q。直軸與交軸阻尼繞組的電壓方程為：

（4）異步機的磁鏈方程為：

　　式中，電感矩陣是6×6的矩陣，其中各元素分別是各繞組的自感和互感。電機中交鏈各繞組的磁通只有兩類：一類是只與定子或轉子某一繞組交鏈，而不穿過氣隙的漏磁通；另一類是穿過氣隙的公共主磁通。定子漏磁通所對應的電感是定子漏感，轉子漏磁通所對應的電感是轉子電感，如果用表示與主磁通對應的定子電感，表示與主磁通對應的轉子電感，則定、轉子的自感分別為：

　　由上述式子可以歸納出，定、轉子共六個繞組，它們之間的互感可以分為兩類：一類是A、B、C相定子繞組之間和a、b、c相轉子繞組之間的互感，為常數，因為繞組之間的位置是固定的；另一類是定子任意一相與轉子任意一相之間的互感，是角位移的函數，因為轉子的運動，定、轉子之間的位置總是變化的。總之，電感矩陣的變參數是造成系統(tǒng)非線性的根源。

交流電機的數學模型

（5）同步機的磁鏈方程為：

交流電機的數學模型

9.5.2 坐標變換

交流電機的數學模型

交流電機的數學模型

9.5.3交流電機在兩相靜止坐標系的數學模型

交流電機的數學模型

9.5.4 交流電機在兩相旋轉坐標系上的數學模型

交流電機的數學模型

9.5.5 交流電機在兩相坐標系的數學模型　

上面討論的同步旋轉dp坐標系只限制了dp軸隨定子磁場同步旋轉，并未對d軸與旋轉磁場的相對位置作任何限制。若進一步對d軸的取向進行限定，電機的模型將更加簡化。
　　為了區(qū)別dp坐標系，我們定義M-T坐標系，它也是同步旋轉的，其中M軸與電機轉子總磁鏈方向一致，T軸與垂直。正是由于轉子磁鏈在T軸上沒有分量，因此

交流電機的數學模型

9.5.6 異步電機的幾種穩(wěn)態(tài)等效電路　

變頻器基本原理

變頻器基本原理

隨著電力半導體器件的發(fā)展，變頻器的發(fā)展也經歷了幾個階段。電力電子器件的自斷化、模塊化、交流電路開關的高頻化和控制手段的全數字化，促進了變頻器的小型化、多功能化、高性能化。尤其是控制手段的全數字化，利用了微機的強大信息處理能力，使軟件功能不斷強化，變頻器的靈活性和適用性不斷增強。隨著網絡時代的到來，變頻器的網絡功能和通信不斷增強，它不僅可以與設備網的現場總線直接相連，還可以與信息交換實時數據。
　　工業(yè)中使用的變頻器按應用分，可分為通用變頻器和專用變頻器。通用變頻器用于一般工業(yè)驅動，例如：扎鋼、造紙、機床等領域；專用變頻器則用于一些特定的控制對象，滿足某些特定的控制要求，例如：電梯、機床伺服系統(tǒng)、電動車驅動等有些特殊要求的應用領域。本節(jié)著重介紹通用變頻器。
　　衡量變頻器的性能好壞，主要比較其以下功能：轉速控制方法、頻率上升和下降的最快時間、一般靜差率下的最低、多段速度選擇、載波頻率設定、頻率跨跳功能、速度反饋、定時控制、PI控制、數字設定、人機界面，網絡通信接口、可編程控制器接口、各種安全保護措施、各種故障診斷和顯示功能等。早期的變頻器基本不具備這么全面的功能。
　　目前，國內變頻器市場競爭非常激烈，主要的國外的廠家有：德國西門子，瑞典的ABB，美國的A—B，日本的富士、三菱等等。以A—B公司的1336系列波譜起為例，使用者可以使用變頻器上的操作面板進行基本功能設定，也可以通過計算機網絡進行遠程在線監(jiān)控，或用可編程控制器進行控制。它所提供的通用接口和獨立的功能模塊，使用戶可以任意選配和組合。變頻器內部可控制的參數和可檢測的變量就有數百個，因此，可以說，使用變頻器就像使用計算機一樣，進入會使用階段很容易，但是要使用好，使其工作在最佳狀態(tài)、發(fā)揮最佳效果并不是一件容易的事情。這就需要我們對變頻器結構和原理有更深入的了解。
　　變頻器的工作原理是把市電（380V、50Hz）通過整流器變成平滑直流，然后利用半導體器件（GTO、GTR或IGBT）組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電，由于采用微處理器編程的正弦脈寬調制（SPWM）方法，使輸出波形近似正弦波，用于驅動異步電機，實現無級調速。

9.6.1 變頻器的基本結構和主要功能

　　變頻器的主要任務就是把恒壓頻（constant voltage constant frequency CVCF）的交流電轉換為變壓變頻（variable voltage variable frequency VVVF）的交流電，以滿足交流電電機變頻調速的需要。
　　從結構上看，變頻器可分為直接變頻和間接變頻兩類。間接變頻器先將工頻交流電源通過整流器變成直流，然后再經過逆變器將直流變換為可控頻率的交流，因此又稱它為有中間直流環(huán)節(jié)的變頻裝置或交－直－交變頻器。直接變頻器將工頻交流一次變換為可控頻率交流，沒有中間直流環(huán)節(jié)，即所謂的交－交變頻器。目前應用較多的是交接變頻器，因此，可以認為變頻器的基本構成如圖所示：

變頻器的分類

變頻器的分類方法很多，下面介紹幾種主要的分類方法：

按直流電源的性質分
　　當逆變器輸出測的負載為交流電動機是，在負載和直流電源之間將有無功功率交換，用于緩沖中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件可以是電容或是電感，據此，變頻器可分為電壓型和電流型兩類。

1）電壓型變頻器
　　這種變頻器的特點是在直流側并聯(lián)了一個大濾波電容，用來存儲能量以緩沖直流回路與電機之間的無功功率傳輸。
2）電流型變頻器
　　電流型變頻器的特點是在直流回路中串聯(lián)了一個大電感，用來限制電流的變化以一手無功功率。

按逆變器開關方式分
　　按逆變器開關方式對變頻器進行分類時，則變頻器可分為PAW方式和PWM方式。PAM控制是Pulse Amplitude Modulation（脈沖振幅調制）控制的簡稱，由于這種控制方式必須同時對整流電流和逆變電路進行控制，控制電路比較復雜，而且低速運行時轉速波動較大，因而現在主要采用PWM方式。

　　高頻對稱的載波信號與具有要求頻率同步的基準波比較，兩個波形的交點決定半導體的開關狀態(tài)。低頻調制的基準波可以時矩形波、梯形波或正弦波。載波為高頻對稱的三角波。比較器輸出的極電壓時脈沖寬度調制波，它的基波頻率等于基準波頻率。
　　載波基準波的頻率比定義為載波比N,N=fc/fr>1,它決定一個周期內極電壓的脈沖個數。
　　載波幅值Uc與基準波幅值Ur的比值定義為調制系數M,M=Ur/Uc<1,它決定極電壓波形中脈沖的寬度。

按控制方式分類
　　按控制方式變頻器可分為V/F控制變頻器、轉差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器。

按主開關器件分類

按導通模式分

　　按導通模式分，變頻器有180o導通模式和120o導通模式。
　　（1）180o導通模式每一器件在180o間隔導通和關斷。逆變器三個橋臂中開關順序之間保持互差120o相移，獲得三相輸出。這種模式的特點是任意
　?。?）120o導通模式每一器件導通120，任意時刻只有兩個管子同時導通，換流是在相鄰橋臂之間進行的。這種模式的優(yōu)點是在同一橋臂中的兩個管子之間存在30的導通間隔，因此避免了直通的短路事故發(fā)生。但是，開關管的利用率較低，換流時斷開的繞組中會引起較高的感應電勢，應該采取過壓保護措施。

按逆變器的調制方式分

按逆變器的調制方式分，變頻器有同步調制、異步調制和分段調制三種
　　（1）同步調制在變頻調速時，載波頻率與基準波頻率同步變化，即載波比常數，因此，在逆變器輸出電壓的一個周期內調制脈沖數是固定的。若去N等于三的倍數，則同步調制能保證逆變器輸出的正、負半波對稱，也能保證三相平衡。但是，當輸出頻率很低時，相鄰兩脈沖的間距增大，諧波分量增加。這會使電機常數較大的轉矩脈動和噪聲，低速時運轉不平穩(wěn)。
　?。?）異步調制在變頻器的變頻范圍內，載波比N不等于常數。一般在改變基準波頻率時保持載波頻率不變，因此提高了低頻時的載波比，這樣變頻器輸出電壓在一個周期內的脈沖個數可隨輸出頻率的降低而增加，相應地可以減少電機地轉矩脈動，改善低速性能。但是，隨著載波比地變花，很難保證三相輸出間地對稱關系，也會影響電機地平穩(wěn)運行。
　?。?）分段同步調制將同步調制和異步調制結合起來，相互取長補短，形成分段同步調制。把變頻器的整個變頻范圍劃分成若干個頻段，在每個頻段內固定載波比。在不同的頻段，N的取值不同，頻率越低N越大。用同步調制保證輸出波形對稱，用分段調制可以改善低速性能，這就是這種方法的優(yōu)點，也是它廣泛采用的原因。

按逆變器輸出電壓波形分

按逆變器輸出電壓波形分，有
　　（1）180矩形波
　?。?）120矩形波
　?。?）單脈沖調制波
　?。?）多漫長調制波
　?。?）正弦PWM波