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1、什麼是單象限和 4象限？

以電動機的轉速為縱座標軸，以轉矩為橫座標軸建立的直角座標系，用來描述電動機的四種運轉狀態，即正向電動，回饋發電制動，反接制動，以及反向電動四種運轉狀態。每一種狀態的機械特性曲線分別在直角座標系的四個象限。如果裝置只能滿足電動機的電動運轉狀態，那麼它就是單象限的。如果裝置驅動在電動狀態時，能夠從電動狀態進入第二象限運行，也能從電動狀態進入第四象限運行，那麼裝置是四象限的。單象限裝置只能正向電動，或反向電動，不能從電動運行進入再生髮電運行。

2、關於控制器的象限和電機的象限：

單象限：能量只能單向流動。

四象限：能量可以雙向流動。

電機和變頻器都有自己的象限，不要搞混了。

*電機的單象限運行，指電機電動運行。四象限指發電運行。

*變頻器的單象限運行，指能量從電網進入變頻器。四象限指能量還可以回饋電網。

可能有這種情況：

a.單象限運行的變頻器帶四象限運行的電機。電機發電的能量提升了母線電壓，或在制動單元消耗掉。

b.單象限的直流調速換向麻煩，需要改變勵磁或電樞的正負來實現反轉。四象限的直流調速有兩組整流橋，輸出方向相反，正轉時其中一組工作，反轉時另一組工作。

需要注意的主要是換向的時間問題：

對於單象限的調速器，當電機需要反轉時，要加時間繼電器。無論是改變勵磁方向還是改變電樞方向，都必須等待一段時間，就是說不允許工作中突然換向。因為勵磁線圈和電樞線圈通的都是直流電，需要時間來釋放能量，如果換向太快將會把整流橋反向擊穿。而四象限的調速器不存在此問題，因為兩組整流橋方向相反，當一組停止輸出時，另一組正好可以給電機釋放能量。

3、關於變頻器和直流調速器的互換：

從理論上講，磁場矢量控制的交流電機變頻裝置，完全可替代直流調速系統，當然要實現 4象限運行， IGBT 和整流二極管都要反並聯，以實現電流的反向。電機也要求有速度反饋，如測速發電機或者碼盤等，另外還要根據負載的特性，選擇電動機的恆扭矩和恆功率的調速範圍。

4、怎樣實現變頻器的 4象限驅動功能？

採用英國 CT的 Unidriver 系列交流驅動器、還有 ABB、西門子的變頻器都可以實現四象限驅動功能。使用時，電機要換成交流電機，同時，變頻器要配能耗單元，有兩種方式可選。

⑴ 採用制動單元 +制動電阻，將電機反相時產生的方向再生電流消耗掉，否則易燒燬變頻器或引起變頻器跳閘。

⑵ 採用逆變器，將逆變器接在變頻器的直流母線上，當產生方向再生電流時，變頻器直流母線電壓升高，通過逆變器將直流母線的直流高電壓變成和交流電網同步的交流電，反饋回電網，實現了節能作用。該方式常用於多臺大功率變頻驅動。

5、關於直流電機傳動設備的 4象限運行：

開卷和收卷這樣的恆功率負載 ,卷的半徑小的時候，力臂短，扭矩小，電機的轉速高；卷的半徑大的時候，力臂長，扭矩大，電機的轉速低，這樣也能實現收放卷線速度的恆定，當然要檢測卷的半徑。對於這樣的恆功率負載，我認為應該選擇基速（就是定子最高電壓所對應的速度）較小的電機，更大的速度範圍為弱磁升速，這樣才能充分發揮電機的效能。

同樣，交流異步電機的變頻調速也有基速上下之分，只不過基速之下是變頻變壓（ φ恆定）恆扭矩調速；基速之上為恆壓升頻（ φ減小）恆功率調速 .