【正文】 這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)保護(hù)電路的同時(shí)應(yīng)該考慮抗干擾問(wèn)題。 (3)IPM 的自保護(hù)功能 IPM 內(nèi)部集成自保護(hù)功能，共有 4 路保護(hù)，分別是上橋臂三路保護(hù) UFO， VFO，WFO，下橋臂公用保護(hù) Fo?？稍诳刂齐娫摧敵龆私?10μ F 及 F 的濾波電容，保持電源平穩(wěn)，修正線路阻抗。 (1)驅(qū)動(dòng)電源 1)當(dāng)控制信號(hào) (柵極驅(qū)動(dòng) )與主電流共用一個(gè)電流路徑時(shí)，由于主回路有很高的di/dt，至使在具有寄生電感的功率回路產(chǎn)生感應(yīng)電壓，而導(dǎo)致可能感應(yīng)到柵極把本來(lái)截止的 IGBT 導(dǎo)通。 3)IGBT(Q1~Q6)進(jìn)行 逆變的基本工作過(guò)程：同一橋臂的兩個(gè)逆變管，處于不停的交替導(dǎo)通和截止的狀態(tài)。帶 RC信號(hào) 干擾抑制和電源干擾抑制。 IGBT 具有耐壓高、電流大、開(kāi)關(guān)頻率高、導(dǎo)通電阻小、控制功率小等特點(diǎn)。又設(shè)電源功率因數(shù)為 ，那么每一個(gè)周期 ，電容吸收的能量為： )(21 m in22 UUCnfPE pkmO U T ??? () 式中為電機(jī)輸出功率， Upk 為峰值電壓， Umin 為最小交流輸入電壓。 整流二極管的計(jì)算，通過(guò)二極管的峰值電流： IM= 22 IN= 22 ? = A () 流過(guò)二極管電流的有效值： AItdII mD )(3 6 01 1 8 00m2 ??? ? ? () 二極管電流定額： In=(2~3)Id=~ () 考慮濾波電容的充電電流影響，要有更大的電流裕量，選用 In=10A。圖中 C5 為 C 型吸收電路， R6 到 R11 和 C6 到 C11 組成 RC 型吸收電路。過(guò)壓、欠壓保護(hù)是利用電阻分壓采集母線電壓，與規(guī)定值相比較；限流啟動(dòng)是由于開(kāi)啟主回路時(shí)，大電容充電瞬間引起的電流過(guò)大，這樣可能會(huì)損壞整流橋，因此在主回路上串聯(lián)限流電阻 R1，當(dāng)電容電壓達(dá)到規(guī)定值 時(shí)，啟動(dòng)繼電器把 R1 短路，主回路進(jìn)入正常工作狀態(tài)； IPM 故障保護(hù)是 IPM 內(nèi)部集成的各種保護(hù)功能，包括過(guò)電流保護(hù)功能、短路保護(hù)功能、控制電源欠電壓保護(hù)和管殼及管芯溫度過(guò)熱保護(hù)。 (3)分段同步調(diào)制 為了克服同步調(diào)制和異步調(diào)制的缺點(diǎn)，可以將他們結(jié)合起來(lái)，組成分段同步調(diào)制方式。處的左右兩側(cè)。 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） － 21 － IItt00( a ) 調(diào) 制 頻 率 較 低 時(shí) 的 電 流 波 形( b ) 調(diào) 制 頻 率 較 高 時(shí) 的 電 流 波 形 圖 SPWM 電流波形 SPWM 的調(diào)制方式有三種：同步調(diào)制、異步調(diào)制和分段同步調(diào)制。盡管相電壓是雙極性的，但是合成后的線電壓脈沖系列與單極性相電壓合成的結(jié)果一樣都是單極性的。流經(jīng)負(fù)載 Z 的便是正、負(fù)交替的交變電流，如圖 所示。這樣，有 n 個(gè)等幅不等寬的矩形脈沖所組成的波形就與正弦波的半周等效，稱(chēng)為 SPWM 波形。 在基頻 f1N 以上變頻調(diào)速時(shí)，由于電壓 U1=U1N 不變，我們不難證明當(dāng)頻率提高時(shí)，同步轉(zhuǎn)速隨之提高，最大轉(zhuǎn)矩 T 減小，機(jī)械特性上移 ，如圖 所示。 這是恒壓頻比的控制方式。 變頻調(diào)速系統(tǒng)的 U/f控制方式 電機(jī)定子繞組的反電動(dòng)勢(shì)是定子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁力線的結(jié)果，本質(zhì)上是定子繞組的自感電動(dòng)勢(shì)。 (3)變頻調(diào)速：變頻調(diào)速是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)定子電源的頻率，來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的方法，即調(diào)節(jié)ω s 來(lái)調(diào)速。 b) 無(wú)轉(zhuǎn)差損耗，效率高。電流交變一次時(shí)，磁場(chǎng)在空間旋轉(zhuǎn)半周，即 (每分鐘 )轉(zhuǎn)速 n=60f1/p 以此類(lèi)推，可得 pfn 10 60? () 式中 n0的單位為 r/min。由電磁力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。i u3 6 0 176。用鑄鋁轉(zhuǎn)子可節(jié)省銅材，簡(jiǎn)化了制造 工藝，降低了電機(jī)的成本。它由定子 (包括機(jī)座 )、轉(zhuǎn)子、端蓋等組成，其中定子和轉(zhuǎn)子是能量傳遞的主要部分。可以頂見(jiàn)，隨著計(jì)算機(jī)芯片容量的增加和運(yùn)算速度的加快，交流調(diào)速系統(tǒng)的性能將得到很大的提高。其高檔型： 8X196KB， 8X196KC， 8X196MC 等在通用開(kāi)環(huán)交流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用較多。主要原因在于，其系統(tǒng)控制的規(guī)律是從異步電機(jī)穩(wěn)態(tài)等效電路和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩公式出發(fā)推導(dǎo)出穩(wěn)態(tài)值控制，完全不考慮過(guò)渡過(guò)程，系統(tǒng)在穩(wěn)定性、起動(dòng)及低速時(shí)轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)等方而的性能尚不能令人滿意。由于直流電機(jī)本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還存在著換向器或電刷等器件，使得直流電機(jī)的容量受到一定的限制，維護(hù)也不方便。 20 世紀(jì) 50 年代中期，晶閘管的研制成功，開(kāi)創(chuàng)了電力電子技術(shù)發(fā)展的新時(shí)代。經(jīng)過(guò)了十多年的發(fā)展，近代交流傳動(dòng)逐漸成為電氣傳動(dòng)的主流。電機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備，它的用途非常廣泛，在現(xiàn)代社會(huì)生活中隨處可見(jiàn)電機(jī)的身影，在發(fā)達(dá)國(guó)家中生產(chǎn)的總電能有一半以上是用于電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換 ，這些電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中 90%左右的是交流異步電機(jī)。交流變頻調(diào) 速技術(shù)的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是節(jié)電顯著；二是卓越的調(diào)速性能。在交流變頻調(diào)速領(lǐng)域中，脈寬調(diào)制技術(shù)作為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展中得到重要應(yīng)用，而恒壓頻比控制 (U/F=C)是通用變頻器中應(yīng)用最廣泛的一種控制方式。s DSP chips TMS320LF2407A of some of the features and internal resources and SPWM wave principle and control algorithms, the system is given the overall process flow chart. Key Words： Digital Signal Processor； Variable－ Frequency Speed Regulating； IPM；constant U/F； SPWM 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） － 1 － 目 錄 摘 要 ........................................................................................................................ 1 Abstract ........................................................................................................................... 2 引 言 ........................................................................................................................ 1 1 緒論 ............................................................................................................................ 2 本課題的研究背景和研究意義 ........................................................................ 2 交流變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展概況及其運(yùn)用 ............................................................. 2 電力電子技術(shù)的發(fā)展 .............................................................................. 3 控制策略和控制理論的不斷發(fā)展 ........................................................... 3 全數(shù)字化高性能微處理器運(yùn)用于電機(jī)控制 ........................................... 4 目前變頻技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)、展望 ........................................................... 5 本論文的研究?jī)?nèi)容 ........................................................................................... 6 2 異步電機(jī)變頻調(diào)速的基本理論 .................................................................................. 7 三相交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 .................................................................... 7 交流電機(jī)的調(diào)速方式 ...................................................................................... 11 變頻調(diào)速系統(tǒng)的 U/f 控制方式 ....................................................................... 12 正弦脈寬調(diào)制 (SPWM)控制理論 .................................................................... 15 單極性 SPWM控制技術(shù) ...................................................................... 16 雙極性 SPWM控制技術(shù) ...................................................................... 18 SPWM 的調(diào)制方式 ................................................................................ 20 3 通 用變頻器的硬件電路設(shè)計(jì) .................................................................................... 23 通用變頻器的總體設(shè)計(jì) .................................................................................. 23 主電路的設(shè)計(jì) ................................................................................................. 24 整流電路 ............................................................................................... 25 濾波電路 ............................................................................................... 26 電源指示 ............................................................................................... 27 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） － 2 － 逆變電路 ............................................................................................... 27 以 IPM為功率器件的驅(qū)動(dòng)電路 ........................................................... 31 系統(tǒng)保護(hù)電路的設(shè)計(jì) ...................................................................................... 33 過(guò)壓、欠壓保護(hù)電路 ............................................................................ 34 限流啟動(dòng)電路 ....................................................................................... 36 IPM 故障保護(hù)電路 ........................................................................