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串入電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的附加電阻級(jí)數(shù)受限，無法實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。所以，為了克服以上缺點(diǎn)，串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生了。它是在繞線異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)串入附加電動(dòng)勢(shì)，改變轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)，來調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子相電動(dòng)勢(shì)經(jīng)三相不可控整流裝置由二極管構(gòu)成整流，調(diào)速所需的附加直流電動(dòng)勢(shì)。再通過由晶閘管構(gòu)成的三相可控整流裝置工作在逆變狀態(tài)，把經(jīng)整流后輸出的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差功率逆變成交流，并回饋到交流電網(wǎng)。串級(jí)調(diào)速屬于轉(zhuǎn)差功率回饋型調(diào)速系統(tǒng)。轉(zhuǎn)差功率的一小部分消耗掉，大部分則通過交流裝置回饋給電網(wǎng)或者轉(zhuǎn)化為機(jī)械能予以利用，轉(zhuǎn)速越低，回收的功率越多。
電力電子器件的發(fā)展進(jìn)入了第四代，主要實(shí)用的第四代器件為：高壓器件：溝槽式結(jié)構(gòu)的絕igbt緣柵晶閘管的問世，使器件的耐壓水平由常igbt規(guī)提高到。表明器件突破了耐壓限1200v3300vigbt制，進(jìn)入第四代高壓階段，相應(yīng)三電平中壓igbt大容量變頻裝置進(jìn)入實(shí)用化階段。目前23004160v采用器件的容量達(dá)到，輸出電壓等igbt6000kva級(jí)達(dá)到。
40控制技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)不斷創(chuàng)新和不斷完善的發(fā)展pwm過程：靜止式電力電子變壓變頻裝置可分為間接變壓變頻和直接變壓變頻兩類。間接變壓變頻裝置先將工頻交流電通過整流器變成直流電，再經(jīng)過逆變器將直流電變換成可控頻率的交流電，因此又稱為有中間直流環(huán)節(jié)的變壓變頻裝置或“交―直―交”變壓變頻裝置。首先，用可控整流器調(diào)壓，用逆變器調(diào)頻的“交―直―交”變壓變頻裝置中，調(diào)壓調(diào)頻在兩個(gè)環(huán)節(jié)上分別進(jìn)行，兩者要在控制電路上協(xié)調(diào)配合，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，用不可控整流器整流，斬波器調(diào)壓，再用逆變器調(diào)頻的“交―直―交”變壓變頻裝置。在這類裝置中，整流環(huán)節(jié)采用二級(jí)管不可控整流器，只整流不調(diào)壓，再單獨(dú)設(shè)置斬波器，用脈寬調(diào)壓。這樣雖然多了一個(gè)環(huán)節(jié)，但調(diào)壓時(shí)輸入功率因數(shù)不變，輸出逆變環(huán)節(jié)未變，仍有較大的諧波。因此，為了減小諧波，用不可控整流器整流，脈寬調(diào)制逆變器同時(shí)調(diào)壓調(diào)頻的“交（pwm）―直―交”變壓變頻裝置。在這類裝置中，用不可控整流器整流，則輸入功率因數(shù)不變；用逆變，則輸出諧pwm波減小。
逆變器需要全控式電力電子器件，其輸出pwm諧波減少的程度取決于的開關(guān)頻率，而開關(guān)頻率則pwm受器件開關(guān)時(shí)間限制，采用或時(shí)，開p-mosfetigbt關(guān)頻率可達(dá)以上，輸出波形已經(jīng)非常逼近正弦波，10khz因而稱之為正弦脈寬調(diào)制逆變器，成為當(dāng)前最有發(fā)展前途的一種裝置形式。
直接變壓變頻裝置：把恒壓恒頻的交流cvcf電源直接變換成電源。因此稱之為“直接”變壓變vvvf頻裝置或“交―交”變頻裝置。常用的“交―交”變壓變頻裝置輸出的每一相都是用一個(gè)晶閘管整流裝置反并聯(lián)地可逆線路。對(duì)于三相負(fù)載，其它兩相也各用一套反并聯(lián)的可逆線路，輸出平均電壓相位依次相差度，這樣，如120果每個(gè)整流器都用橋式電路，因此，“交―交”變壓變36頻裝置雖然在結(jié)構(gòu)上只有一個(gè)變換環(huán)節(jié)，省去了中間環(huán)節(jié)，但所用的器件數(shù)量更多
具有良好動(dòng)態(tài)性能的變頻調(diào)速系統(tǒng)：以上調(diào)速系統(tǒng)雖2.2然能獲得良好的靜態(tài)指標(biāo)，但是在動(dòng)態(tài)過程中不能獲得良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，從而對(duì)一些動(dòng)態(tài)特性要求較高的生產(chǎn)機(jī)械來說，這種變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)還不能滿足工藝要求。因此提出并發(fā)展了矢量控制理論和應(yīng)用技術(shù)，該調(diào)速系統(tǒng)可以獲得良好的動(dòng)態(tài)性能。其主電路的逆變電路用和igbt，而數(shù)字化異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)用模塊構(gòu)igctipm成主電路。直接轉(zhuǎn)矩控制用空間矢量的分析方法，直接在定子坐標(biāo)系下計(jì)算與控制交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。省去了矢量控制的中間大量地計(jì)算環(huán)節(jié)，它的主電路的逆變電路也是用。