方面的考虑，由于采用了一个频率为 3000Hz（实际上为 2950Hz）的三角波，而 3000Hz 在时间上相当于

300 微秒，故



t 的适当选择可在 30 微秒范围内。（实际上



t =32 微秒，因而 2=2

）。当每一循环计算中，

及 ã

t+θ确定后即可进一步送传一个正弦函数发生器（为一集成电路），该发生器的输出仍为数字式讯

号，要再经过一个 D/A 电路始能获得如(6)式的正弦波讯号。由于要尽量减省电脑的工作量，副电脑 68000

实际上只计算一个相电流（即 i

）,由于 i

与 i

有一个相角关系（120



,或

π），故后正弦函数发生器的

输出端，透过另一个独立 D/A，渗入这个固定相角关系，即可获得另一个相电流 i

。由于最后一个相电流

亦与 i

、i

间有固定相角关系，当产生 i

、及 i

后，即可用一般电路（不必数字化电路）去产生 i

。最后

一步当然是把这三个相电流讯号送往 PWM 电号去加工。

III.8

前面图七已概括表示出 V/F 机的副电脑是如何一点一滴将电流讯号波形加以合成

但 D/A 电路的功率很低，不能直接用来推动大功率晶体管。此外，基于输出功率水平高（一般在 8~22KW

之间），晶体管不可能如一般电器（如收音机、通讯机等）般在偏压情况下工作。因为如果这样，晶体管

本身消耗固然大，影响整体效率，同时也虽造出一只晶体管，一方面能输出大功率，另一方面也能只受很

大的内部损耗而不致损坏。因此，最佳方式是放弃线性放大模式（虽然这是好的）而将晶体置放饱和及截

止的工作状态下，使晶体管成为一只受控制的高速开关。从这一点出发，我们便要在电流讯号及晶体管间，

插进一个特殊动级，一般称为 PWM 电路，或脉冲宽度调制电路

III.9

在脉冲情况下，调制方式有许多

经过试验及比较后目前以脉冲宽度调制为最佳，除了加用滤波器可得回极近似的正弦电流外，它能在

低频率时（即起动及将停止时）仍可免除杂乱讯号的干扰（因其脉冲高度固定不变），使马达能平滑运转

及变速，同时高频声亦保持在一个低水平。在 PWM 中，首先要选择一个适当的载波频率。载波原是电子

通讯中的术语，例如指某一台发射频率为若干兆赫（MHz），此若干兆赫即指所谓载波所具有的频率。在

V/F 系统中，由于频率改变范围小，而且很低，一般经 0Hz 至 50Hz，故载波频率不须太高，目前的频率是

3KHz（亦有资料作 2.95KHz），下面就假定它是三千赫。这三千赫的载波，一般是三角波（注意：三角波

不是锯齿波，二者分别很大），由于其频率固定，而且较最高电流讯号的频率 50Hz 高了 60 倍，故用它来

进行斩波时，准确度很高。图八可大约显示出这种特殊调制所产生的合成波。但图八( c )中的波形是每一相

与中性点间的波形。如果要相与相间的波形，须先象( c )图那样，得到三个波形，分别是 U，V，W 相对中

性点的波形，然后再将任何两个波形相减，即可得到最后相与相间的波形，如图九所示（按作为示意，本

身并不准确）。在此波形中，才能克份显示出脉冲宽度随正弦波所生的变化。上述的各项程序，都在一块

名 ACR（自动电流调节）的电路板上进行。

( a ) 电流波形

( b ) 载波波形

( c ) 合成波形（其中一相）

图八 PWM 相与中性点间波形

图九 PWM 相与相间波形

III.10

晶体管组成的逆变器

在图十一中，对 U，V，W 三个相在不同时间内要求那些晶体管导通，及其电流方向变化等都有清楚

显示。首先，我们在逆变器中使用晶体管，而不用可控硅，主要是免除了“换向”的麻烦。由于各种必要，

我们不能如其他场合一样，在采用可控硅时，用了电压会降至零点的脉动直流电压来使其自动截止。为了

马达，我们必须使用一个很纯、很平滑的高压直流电源，但在这情况下，如用可控硅，则一触发后即“不

可控”，除非另加换向电路，但晶体管并没有这个缺点。在图中（1）的情况下，U、W 相电压都有比 V

相高，故电流如箭头所示，同时为了实现这个情况，必须 1、4、5 号晶体管导通，而 2、3、6 号则截止。1、

2 号晶体管控制 U 相，3、4 号控制 V 相，5、6 号则控制 W 相。同相的两枚晶体管，绝不可能同时导通，

否则电源将被短路，后果十分严重，而且它们分属 U、V、W 三相，每相一枚。（在图十一中，导通晶体

管用粗线绕）。根据同样理由，读者们可试行推究第（2）区、第（3）区至第（6）区的情况，然后与图十

一其他各图作一比较。