Оглавление：
Технология ШИМ имеет следующие преимущества
Хотя технология PWM имеет много преимуществ, есть некоторые ограничения
Технология SPWM имеет следующие преимущества
Хотя технология SPWM имеет много преимуществ, есть и некоторые ограничения
Технология преобразования частоты регулирует рабочую скорость двигателей, компрессоров и другого электрооборудования путем изменения частоты электрических сигналов. В практическом применении преобразователь частоты является основным устройством технологии преобразования частоты, а технология широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и технология широтно-импульсной модуляции синусоидальной волны (ШИМ) являются важными средствами для реализации управления преобразователем частоты.
Во-первых, давайте взглянем на технику модуляции ШИМ. Технология модуляции PWM реализует регулировку выходного напряжения, контролируя ширину импульсного сигнала. В технологии преобразования частоты ШИМ широко используется в преобразователях частоты для управления выходной скоростью и крутящим моментом двигателей. Изменяя рабочий цикл (отношение ширины импульса к периоду) импульсного сигнала, можно добиться точного управления двигателем. Когда выходное напряжение необходимо увеличить, ширина импульсного сигнала увеличивается; когда выходное напряжение необходимо уменьшить, ширина импульсного сигнала уменьшается. Таким образом, двигатель может поддерживать стабильную скорость и выходной крутящий момент при различных условиях нагрузки. В то же время технология модуляции PWM также имеет преимущества быстрого отклика, высокой точности управления и высокой эффективности и широко используется в различных системах управления мощностью. Форма сигнала ШИМ-модуляции показана на рисунке 1:
Рис. 1. Форма волны ШИМ-модуляции
Технология ШИМ имеет следующие преимущества:
1. Эффективность: Поскольку технология ШИМ может управлять выходным напряжением и частотой двигателя, регулируя ширину импульса, она может обеспечить высокоэффективную работу двигателя при различных условиях нагрузки. Снижая номинальное напряжение двигателя, технология ШИМ может снизить энергопотребление двигателя и повысить общую эффективность.
2. Точное управление: технология ШИМ отличается быстрым откликом и высокой точностью управления. Путем точной настройки ширины и периода импульса можно реализовать точную регулировку скорости и крутящего момента двигателя для удовлетворения потребностей различных приложений.
3. Уменьшение механического воздействия: технология PWM обеспечивает плавный пуск и остановку двигателя, что снижает воздействие и износ механической системы и продлевает срок службы оборудования.
Хотя технология PWM имеет много преимуществ, есть некоторые ограничения:
1. Гармонические проблемы: технология ШИМ будет вводить гармонические составляющие при генерации импульсных сигналов, которые могут вызывать помехи в сетях электропитания и другом оборудовании. Для уменьшения гармоник необходимо принимать меры по фильтрации и подавлению, что увеличивает сложность и стоимость системы.
2. Потери при переключении: в технологии ШИМ используются высокочастотные переключающие устройства, и частое срабатывание переключателя приведет к потерям при переключении. Эти потери преобразуются в тепловую энергию, что требует соответствующей системы охлаждения для охлаждения контура.
3. Электромагнитные помехи: из-за операций высокочастотного переключения технология ШИМ может генерировать электромагнитные помехи (ЭМП), создавая помехи для окружающих электронных устройств и систем беспроводной связи.
Другим распространенным методом модуляции является метод модуляции SPWM. Технология модуляции SPWM реализует модуляцию напряжения, генерируя треугольную волну и опорную синусоиду, аналогичную требуемой выходной синусоиде. В преобразователях частоты технология модуляции SPWM широко используется для генерирования напряжения питания для управления скоростью и выходной мощностью двигателя. Он определяет ширину импульсного сигнала в каждый момент времени, сравнивая разность фаз между треугольной волной и эталонной синусоидой. Регулируя величину разности фаз, можно реализовать точную регулировку выходного напряжения. Технология модуляции SPWM имеет преимущества хорошего качества формы выходного сигнала и низкого содержания гармоник и широко используется в высокоточных системах управления мощностью. Синусоидальная полуволна модуляции SPWM показана на рисунке 2:
Рисунок 2 Синусоидальная полуволна, модулированная SPWM
Технология SPWM имеет следующие преимущества:
1. Высокое качество выходного сигнала: технология SPWM может генерировать выходные сигналы, подобные синусоидальным, с меньшим содержанием гармоник и лучшим качеством сигнала. Это помогает снизить гармонические потери в двигателях и другом оборудовании, повышая эффективность и стабильность системы.
2. Высокая точность управления: технология SPWM обеспечивает точное управление выходным сигналом двигателя. Регулируя разность фаз между эталонной синусоидой и треугольной волной, можно точно настроить ширину каждого импульса, тем самым реализуя точную регулировку скорости и крутящего момента двигателя.
3. Низкий уровень шума: поскольку технология SPWM может генерировать плавную форму выходного сигнала, двигатель во время работы издает низкий уровень шума. Это очень важно для приложений с высокими требованиями к шуму, таких как звуковое оборудование и точные инструменты.
Хотя технология SPWM имеет много преимуществ, есть и некоторые ограничения:
1. Высокая сложность системы: технология SPWM должна генерировать эталонные синусоидальные и треугольные волны, а также выполнять сравнение разности фаз и регулировку ширины импульса. Это требует сложных схем и алгоритмов, что увеличивает сложность и стоимость системы.
2. Проблемы с гармониками: хотя технология SPWM может уменьшить содержание гармоник, низкочастотные гармоники все же могут существовать. Это требует фильтрации и других компенсационных мер для уменьшения влияния гармоник.
3. Высокие требования к коммутационным устройствам: технология SPWM использует коммутационные устройства для регулирования ширины импульса, что требует от коммутационных устройств высокой скорости переключения и низких коммутационных потерь.
Применение технологии модуляции PWM и технологии модуляции SPWM в технологии преобразования частоты позволяет реализовать точное управление двигателем и повысить эффективность и надежность системы. Применение этих технологий не только играет важную роль в повседневной жизни, таких как домашние кондиционеры, лифты и водяные насосы, но также способствует повышению эффективности производства в промышленности. Например, в промышленном производстве за счет применения технологии модуляции PWM и технологии модуляции SPWM можно реализовать плавный пуск и плавный останов двигателя, уменьшить механические удары и увеличить срок службы оборудования. В то же время точное управление двигателем также может повысить точность и стабильность процесса и улучшить качество продукта.
сопутствующие товары：