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用IPM驱动三相感应马达
2022-12-09 00:40
本文摘要:过去10年中,尽管永磁实时马达(PMSM)倍受尊崇,使用率也日益减少,但标准三相感应器马达(IM)依然是用于得最普遍的马达。启动IM最简单的办法是把马达必要终端三相交流电,以往业界使用星三角(Star-Delta)启动和软启动器(Soft-Starter)来解决必要启动(Direct-on-LineStart)时启动电流过低的问题。但上述所有方法都有一个联合特点,即驱动频率是相同的。频率转换器可以调节速度和电流。 为此,必须根据所须要动态号召来自由选择合适的控制策略。

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过去10年中,尽管永磁实时马达(PMSM)倍受尊崇,使用率也日益减少,但标准三相感应器马达(IM)依然是用于得最普遍的马达。启动IM最简单的办法是把马达必要终端三相交流电,以往业界使用星三角(Star-Delta)启动和软启动器(Soft-Starter)来解决必要启动(Direct-on-LineStart)时启动电流过低的问题。但上述所有方法都有一个联合特点,即驱动频率是相同的。频率转换器可以调节速度和电流。

为此,必须根据所须要动态号召来自由选择合适的控制策略。标量掌控(V/f掌控)的简陋性有助保证稳健性,但另一方面,它不能符合一定的动态号召拒绝。要取得更高的动态号召性能,则必须使用矢量掌控(磁场定向掌控)。

半导体供应商经常利用分立式IGBT解决方案来构建这些驱动,但现在,智能功率模块(IPM)开始代替分立式解决方案。这些新的解决方案可以协助设计人员研发开具成本效益的解决方案。  在100瓦至数十万瓦功率范围内,IM是最常用的马达。

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它们的结构务实非常简单、寿命长、成本比较较低,效率为中到高等。占到主要市场份额的是标准化IM,其主要特性是标准化,并需要按有所不同效率分类。这些马达在加装装置、机械尺寸、加热,以及避免液体触碰与穿出和透气维护功能等方面都构建了标准化,这使得针对同一市场需求,有所不同厂商生产的马达在全球范围内需要很更容易地互相更换。    图1:感应器马达的铭牌额定值。

  图1右图为某个IM的典型铭牌额定值(ratingplate)。这种底座加装型三相IM可以加装在地板、墙壁或天花板上(IMB3),并被设计为可在恒定阻抗(S1)下不中断地工作,需要以防灰尘与水喷出(IP55),仅次于可耐受性温度约75K(I.CL.F)。

除了变频器馈入IM工作之外,IM还被应用于伺服器应用于市场。在该市场,如果需要最低动态性能的话,伺服器驱动器是一个附加的解决方案。基于IM的控制器马达具备极高的动态号召,其灵活的设计与较低惯性可以带给出众的性能密度。

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为此,必须用于一个伺服器转换器。  利用变频器馈入IM  用于变频器可以构建AC马达所须要电压和电流的调节。

以往的局限性在于须要用于必要启动、星三角启动、硬启动器及类似于技术,但这些技术已被变频器所出局,后者的基本设计如图2右图。其主要部分包括包含三相电压源逆变器(VSI)的6个IGBT/二极管和栅极驱动器。目前,智能功率模块(IPM)已沦为更加风行的替代解决方案。

图中右图为一个典型的智能功率模块(SPM),其仅次于输出功率被设计为7kW。现在的驱动器早已可以构建四象限运营。利用按精确顺序排列的掌控信号可以调节马达的电流和速度。

如果图2中DC大电容的能量被制动器斩波器所消耗,转动的方向以及能量传输的方向则是可以自由选择的。    图2:三相电压源逆变器。


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