隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速器的應(yīng)用越來越廣泛，但其價(jià)格昂貴，影響了普及推廣應(yīng)用。在提高變頻器性能的同時(shí)降低其價(jià)格，本文給出了一種低成本簡易變頻器的可行性方案。

　　主回路采用傳統(tǒng)的交-直-交拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為了降低成本，功率器件選用flowPIM系列功率集成模塊，該模塊將整流橋和IGBT逆變部分（包括續(xù)流用的二極管）集成在一起，內(nèi)部還包含用于防止由再生制動(dòng)引起的直流母線過電壓的剎車制動(dòng)單元，以及用于檢測模塊溫度的熱敏電阻。

　　開關(guān)電源采用單端反激式拓?fù)洌_關(guān)管采用芯片。該芯片內(nèi)置大容量圖騰電路，可以直接驅(qū)動(dòng)MOSFET.它不僅具有高頻振蕩和快速輸出能力，而且有快速響應(yīng)的電流限制功能，過流時(shí)采用斷續(xù)工作方式。

　　保護(hù)電路設(shè)計(jì)是主電路設(shè)計(jì)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)損壞的機(jī)理一般可將保護(hù)電路分為過電壓保護(hù)和過電流保護(hù)兩種。本文通過檢測基于的低成本變頻器研究直流母線電壓進(jìn)行過壓保護(hù)（一旦出現(xiàn)過壓，直接封鎖輸出脈沖，并通過LED顯示故障信息），通過三相輸出端的電流霍爾傳感器檢測到的電流進(jìn)行過流保護(hù)。

　　系統(tǒng)軟件本文在降低硬件成本的同時(shí)，通過軟件來提高整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能。因此，軟件部分除具有一般V/f控制的基本功能之外，還加入了定子電阻補(bǔ)償?shù)忍岣呦到y(tǒng)性能的功能模塊，以期達(dá)到高性能V/f控制的目的。系統(tǒng)控制框圖見圖5.

　　普通的補(bǔ)償方法是改變曲線，適當(dāng)提高輸出電壓。好一點(diǎn)的補(bǔ)償方法是檢測電機(jī)電流，用電流乘以定子電阻去補(bǔ)償IR降，但定子電壓和之間是矢量關(guān)系，這種以標(biāo)量方式的補(bǔ)償也不能完全補(bǔ)償降。本文采用了一種矢量補(bǔ)償IR降的方法。補(bǔ)償后的電壓為式中：E為V/f曲線計(jì)算后的電壓給定；U補(bǔ)償后的電壓給定。

　　由于補(bǔ)償IR降需要提高電壓，而這樣會(huì)進(jìn)一步增大定子電阻壓降，形成一個(gè)正反饋，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可以將補(bǔ)償后的U分為兩部分，一部分為基本代表這部分分量），另一部分補(bǔ)償定子電阻壓降分量，后者可經(jīng)過一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)（抑制這部分的變化速度）后再與前者相加，最終得到真正起作用的電壓輸出為了提高電機(jī)機(jī)械特性的硬度，本文加入了轉(zhuǎn)差補(bǔ)償模塊，其計(jì)算公式為采用這種線性補(bǔ)償方法，電磁轉(zhuǎn)矩距離最大，轉(zhuǎn)矩越近，誤差越大。

　　為了使變頻器實(shí)現(xiàn)挖土機(jī)特性，本文還對(duì)其進(jìn)行了最大電流限制，其基本控制思想是：在直流側(cè)大電容的作用下基本恒定，電流I與成正比，隨著負(fù)載的加重，轉(zhuǎn)矩增加，可以通過適當(dāng)降低f使I限制在特定的水平以下。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論本文在上述軟、硬件的基礎(chǔ)上開發(fā)了一臺(tái)220的變頻器，并用變頻器專用電機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，其主要參數(shù)：型號(hào)為東元電機(jī)AEEF，額定功率為-1，極數(shù)為4極。

　　系統(tǒng)起動(dòng)和停機(jī)時(shí)負(fù)載電流沖擊較小，并能很快穩(wěn)定下來。在系統(tǒng)突加（突卸）負(fù)載時(shí)，負(fù)載電流也能很平穩(wěn)的上升（下降），并很快穩(wěn)定下來，具有很好的穩(wěn)態(tài)和靜態(tài)性能，系統(tǒng)的正確性也因此得到驗(yàn)證。

　　流實(shí)驗(yàn)波形的實(shí)驗(yàn)波形本文提出了一種比較完善的解決方案，硬件成本大幅度降低，整個(gè)系統(tǒng)的性能通過控制算法的優(yōu)化而得到了提高，最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其正確性與可行性，系統(tǒng)具有良好的動(dòng)靜態(tài)性能，整個(gè)裝置已投入批量生產(chǎn)，其市場前景被看好。