在現(xiàn)代電氣系統(tǒng)中，通常采用“交流電機(jī)+電動(dòng)機(jī)+變頻器”的控制方式。在電機(jī)系統(tǒng)中，一般會(huì)采用齒輪傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)等傳統(tǒng)方式。由于傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式在機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中存在很多問(wèn)題，因此人們需要一種新型驅(qū)動(dòng)方式。其中，柵極驅(qū)動(dòng)作為一種新型的驅(qū)動(dòng)方式，因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種電機(jī)控制系統(tǒng)中。

本文將為大家介紹柵極驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用原理與技術(shù)特點(diǎn)，幫助大家更好地理解柵極驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

柵極驅(qū)動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，磁路由兩個(gè)柵極磁路和一個(gè)柵極電阻組成，兩者通過(guò)絕緣連接。其中，柵極電阻由兩個(gè)柵極電阻和一個(gè)絕緣電阻組成。

在電機(jī)的定子上繞有三相繞組，其兩端通過(guò)絕緣電阻連接到轉(zhuǎn)子上。定子和轉(zhuǎn)子之間通過(guò)絕緣連接，形成一個(gè)整體。在定子繞組兩端施加電壓后，定子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而形成了電流。通常情況下，電機(jī)的定子電壓為三相對(duì)稱(chēng)電壓，但在特殊情況下也可能出現(xiàn)非對(duì)稱(chēng)的電壓。

工作原理

柵極驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)，將電源供給的高壓直流電通過(guò)高頻開(kāi)關(guān)電源（HEMT），轉(zhuǎn)換為高頻交流電，經(jīng)過(guò)初級(jí)整流器（AC1）整流后，形成電流源（I1），經(jīng)過(guò)次級(jí)整流器（AC2）整流后形成直流電，然后經(jīng)過(guò)一個(gè)特殊的電路-開(kāi)關(guān)變壓器（SG）將直流電轉(zhuǎn)化為頻率可調(diào)的交流電。通過(guò)改變開(kāi)關(guān)變壓器的占空比，就可以改變開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)側(cè)輸出的電壓和電流，從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。同時(shí)，開(kāi)關(guān)變壓器輸出的電壓和電流會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很小的電壓紋波。

控制方式

柵極驅(qū)動(dòng)控制方式主要分為直接控制和間接控制兩種。

直接控制方式主要是通過(guò)開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通狀態(tài)來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，如圖4所示。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，但缺點(diǎn)是這種方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)。

間接控制方式主要是通過(guò)調(diào)整控制器中的反饋信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的調(diào)速控制，如圖5所示。

技術(shù)特點(diǎn)

1.由于采用了隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)，所以在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)本身不會(huì)受到來(lái)自外部的電磁干擾。

2.由于采用了隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)，所以電機(jī)的繞組間不會(huì)出現(xiàn)相互干擾的情況。

4.由于采用了隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)，所以電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路不需要復(fù)雜的控制電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。

應(yīng)用前景

柵極驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種電機(jī)控制系統(tǒng)中。但由于其工作原理與傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式相同，因此其性能也受到傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式的限制。目前，柵極驅(qū)動(dòng)技術(shù)還處于發(fā)展階段，有待于進(jìn)一步研究和完善。

審核編輯：湯梓紅