一 : 四象限变频器工作原理是什么
当电机工作在电动状态的时候，整流控制单元的DSP产生6路高频的PWM脉冲控制整流侧的6个IGBT的开通和关断。IGBT的开通和关断与输入电抗器共同作用产生了与输入电压相位一致的正弦电流波形，这样就消除了二极管整流桥产生的6±1 K谐波。功率因数高达99%。消除了对电网的谐波污染。此时能量从电网经由整流回路和逆变回路流向电机，变频器工作在第一、第三象限。当电动机工作在发电状态的时候，电机产生的能量通过逆变侧的二极管回馈到直流母线，当直流母线电压超过一定的值，整流侧能量回馈控制部分启动，将直流逆变成交流，通过控制逆变电压相位和幅值将能量回馈到电网，达到节能的效果。此时能量由电机通过逆变侧、整流侧流向电网。变频器工作在二、四象限。输入电抗器的主要功能是电流滤波。
（www.61k.com”1，四象限应该是IGB也就逆变模块逆变角的角度（0-360度）代表 正传 反转 逆变 整流具体描述 要查看相关书籍。2，直流制动就是说在马达绕组中通入直流电，因为直流电对于马达线圈来说磁场是静止的。这样能加速马达停止时间。
四象限变频器：首先要把三相或单相交流电变换为直流电（DC）。然后再把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（AC）。变频器同时改变输出频率与电压，也就是改变了电机运行曲线上的n0，使电机运行曲线平行下移。因此变频器可以使电机以较小的启动电流，获得较大的启动转矩，即变频器可以启动重载负荷。
变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能，应用了现代的科学技术，价格昂贵但性能良好，内部结构复杂但使用简单，所以不只是用于启动电动机，而是广泛的应用到各个领域，各种各样的功率、各种各样的外形、各种各样的体积、各种各样的用途等都有。随着技术的发展，成本的降低，变频器一定还会得到更广泛的应用。
在某些情况下,电机需要反向旋转.此外,转矩方向也可能改变.这些因素结合起来形成所谓的“四象限驱动器”.
从转矩速度的角度：
1象限：第一象限,电机是顺时针方向旋转.由于转矩与速度在同一个方向,驱动器正在加速.
2象限：在第二象限,电机仍然是顺时针方向旋转,而转矩与速度在相反的方向,因此驱动器减速.
3象限和4象限：在第三和第四象限,电机逆时针旋转和驱动器或是加速或是减速,这取决于转矩方向（参见1,2象限）.
随着变频器调速的使用,转矩方向的变化不再依赖于旋转方向的变化也可以实现.高效率的四象限变频器产品用于一些需要制动装置的场合.这种控制转矩对于某些场合的使用,尤其在提升应用场合,不管旋转方向是否发生变化,但转矩方向需保持不变.
从能量的角度：
转速的方向和转矩的方向可以自由改变,这些应用典型的如升降机,绞车,提升机,但是许多机械操作比如剪切,缠绕,纺织,以及测试台可能需要反复的速度和转矩的变化.
在某些工况过程中,能量主要从机械设备回馈到变频器时,如卷纱机或者是上坡和下坡的传动带.
通常从节能的角度上交流电机和变频器的组合控制要优于机械抱闸的控制.然而却很少注意到许多的应用场合的能量是从机械设备回馈到变频器,怎样把制动的能量经济效益最优利用却没有被考虑.
在标准传动中,整流器典型的6脉波和12脉波的二极管整流器只能把交流电整流成直流电,却不能把直流电逆变成交流电.如果功率传输方向是变化的,比如在两象限和四象限的应用,能量回馈过程中对直流电容进行充电,电容的直流电压开始升高.
电容器的电容是一个相对的较小,所以在交流传动中导致直流电容快速的电压升高,变频器的元器件只能承受电压上升到一个规定的水平.
为了阻止直流公共母线直流电压过分升高,有两个可行的办法：逆变器自己阻止电能从电机回馈到变频器,通过限制制动转矩来保持直流母线电压恒定.此方法称作过压控制,这是当代大部分变频设备的基本特点.可是,这就意味着机械设备在用户规定的速度斜坡下不能实现制动.
另外一种限制直流母线电压的方法是通过制动斩波器把制动能量输出给制动电阻.制动斩波器是一个电气开关连接直流母线和制动电阻,制动电阻把电能转化为热能.根据逆变器的额定电压,当母线电压超过规定的直流电压时制动斩波器自动激活投入工作.
但这种方法有缺陷.
比如：
• 如果被加热的空气不能被利用的情况下,制动能量被浪费掉.
• 制动斩波器和制动电阻需要额外的空间.
• 在冷却和热量回收利用方面需要额外的经济投入.
• 制动斩波器是对一定工作周期的选型,例如100%的功率对应于
1/10min.长时间制动需要更精确的制动斩波器选型.
• 由于制动电阻的发热和可能的灰尘以及环境中的化学器件增大
火灾的危险.
• 制动过程中直流母线电压的升高会对电机绝缘造成额外的电压
应力.
其他的方法还有：
1.反并联晶闸管桥配置；
2.IGBT桥结构.
这两种可实现能量到电网的回馈.
也就是说,可以驱动电机在四象限运行的变频器就叫四象限变频器,包括：
1.过压控制器的变频器；
2.使用制动电阻的变频器；
3.使用反并联晶闸管的变频器；
4.使用IGBT整流的变频器.
您好，很高兴为您解答。工作原理：①当电机处于拖动状态时，能量由交流电网经整流器中间滤波电容充电，逆变器在PWM控制下降能量传送到电机 ②当电机处于减速运行状态时，由于负载惯性作用进入发电状态，其再生能量经逆变器中开关元件和续流二极管向中间滤波电容充电，使中间直流电压升高，此时整流器中开关元件在PWM控制下降能量馈如到交流电网，完成能量的双向流动。同时由于PWM整流器闭环控制作用，使电网电流与电压同频同相位，提高了系统的功率因数
工作原理 采用二极管整流桥将交流电转换成直流，然后采用IGBT逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电控制交流电动机。这种变频器只能工作在电动状态，所以称之为两象限变频器。由于两象限变频器采用二极管整流桥，无法实现能量的双向流动，所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网。在一些电动机要回馈能量的应用中，比如电梯、提升机、离心机系统、抽油机等，只能在两象限变频器上增加电阻制动单元，将电动机回馈的能量消耗掉。另外，二极管整流桥会对电网产生严重谐波污染。
IGBT功率模块可以实现能量的双向流动，如果采用IGBT做整流桥，用高速度、高运算能力的DSP产生SVPWM控制脉冲。一方面可以调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染，让变频器真正成为"绿色产品"。另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网，达到节能的效果。
二 : 电动机四象限工作原理
四象限把电机的运行速度方向用一条数轴X来表示，数轴的正方向代表正转的转速，反方向表示反转的转速；
把电机的电磁转矩方向用一条数轴Y来表示，数轴的正方向代表正的电磁转矩，反方向表示负的电磁转矩；
构成1个平面坐标系XOY，那么电动机正常电动状态处在第一象限（正转、电动），发电（制动）再生运行在第二象限（正转、发电）.
电梯曳引电动机由于正常状态就不断正、反转，上、下行都有可能电动或发电，处于四象限运行状态，各个状态能量转换方向不同.
用四象限来描述电机运行状态，和用熟悉的正、反转，电动、发电描述［www.61k.com）是一样的道理。
四象限变频器原理图单独对于电机来说，所谓四象限是指其运行机械特性曲线在数学轴上的4个象限都可运行。第一象限正转电动状态，第二象限回馈制动状态，第三象限反转电动状态，第四象限反接制动状态。能够具有使得电机工作在四象限的变频器才称得上四象限变频器。
在上个世纪80年代末，交流变频调速逐渐登上了工业传动调速方式的历史舞台。变频调速在调速范围、调速精度、控制灵活、工作效率、使用方便等方面都有很大的优点，使变频调速成为最有发展前途的1种交流调速方式。
普通的变频器大都采用二极管整流桥将交流电转化成直流，然后采用IGBT逆变技术将直流转化成电压频率皆可调整的交流电控制交流电动机。这种变频器只能工作在电动状态，所以称之为两象限变频器。由于两象限变频器采用二极管整流桥，无法实现能量的双向流动，所以没有办法将电机回馈系统的能量送回电网。在一些电动机要回馈能量的应用中，比如电梯，提升，离心机系统，只能在两象限变频器上增加电阻制动单元。将电动机回馈的能量消耗掉。另外，在一些大功率的应用中，二极管整流桥对电网产生严重的谐波污染。
IGBT功率模块可以实现能量的双向流动，如果采用IGBT做整流桥，用高速度、高运算能力的DSP产生PWM控制脉冲。一方面可以调整输入的功率因数，消除对电网的谐波污染，让变频器真正成为“绿色产品”。另一方面可以将电动机回馈产生的能量反送到电网，达到彻底的节能效果。
四象限变频器的典型应用是具有位势负载特性的场合，例如提升机，机车牵引，油田磕头机，离心机等。在一些大功率的应用中，也需要四象限变频器以减小对电网的谐波污染。
以提升机的应用为例，当提升重物时，四象限变频器拖动电机克服重力做工，电动机处于电动状态。当下放重物时，逆变侧产生励磁电流，重力牵引电机发电，电动机处于发电状态。势能转化为电能通过整流侧回馈的电网。
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