交流交流變頻器設(shè)計(編輯修改稿)
2024-10-04 18:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 出電壓 ud2 為相電壓在負(fù)半周的包絡(luò)線，總的整流輸出電壓 ud = ud1－ ud2 是兩條包絡(luò)線間的差值，將其對應(yīng)到線電壓波形上，即為線電壓在正半周的包絡(luò)線。 直接從線電壓波形看，由于共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管對應(yīng)的最大（正得最多）的相電壓，而共陽極組中處于通態(tài)的晶閘管對應(yīng)的是最小（負(fù)得最多）的相電壓，輸出整流電壓 ud為這兩個相電壓相減，是線電壓中最大的一個，因此輸出整流電壓 ud波形為線電壓在正半周的包絡(luò)線。 由于負(fù)載端接得有電感且電感的阻值趨于無 窮大，電感對電流變化有抗拒作用。流過電感器件的電流變化時，在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 Li，它的極性事阻止電流變化的。當(dāng)電流增加時，它的極性阻止電流增加，當(dāng)電流減小時，它的極性反過來阻止電流減小。電感的這種作用使得電流波形變得平直，電感無窮大時趨于一條平直的直線。 武漢理工大學(xué)《電力電子裝置及控制》課程設(shè)計說明書 4 通過觸發(fā)脈沖的控制，六個晶閘管按 VT1— VT2— VT3— VT4— VT5— VT6 的順序?qū)?，相位依次相?60176。；共陰極組按 VT1— VT3— VT5 的順序?qū)?，相位依次相?120176。；共陽極組按 VT4— VT6— VT2順序?qū)?，相位也是依次相?120176。；同一相的 上下兩個橋臂，即 VT1 和 VT4， VT3 和 VT6， VT5 和 VT2 導(dǎo)通相差 180176。 通過改晶閘管變觸發(fā)角，整流輸出的波形也隨之改變。當(dāng)帶電阻性負(fù)載時，三相橋式全控整流電路的 ? 角移相范圍為 120176。；當(dāng)帶阻感負(fù)載時，三相橋式全控整流電路的 ? 角移相范圍為 90176。 三相橋式全控整流電路在 ??0? 時的輸出波形圖如圖 23所示： 圖 23 三相橋式全控整流電路在 ? =0176。時的輸出波形圖 武漢理工大學(xué)《電力電子裝置及控制》課程設(shè)計說明書 5 整流濾波電路定量分析 根據(jù)三相橋式全控整流電路的工作原理，整流輸出電壓的波形在一個周期內(nèi)脈動六次，而且每次的波形相同，結(jié)合圖 23，對三相橋式全控整流電路的定量分析只須針對一個脈波進(jìn)行計算即可。 阻感性負(fù)載時，由于電流連續(xù)，故有整流輸出電壓平均值為： ???? ? ?? c o )()s i n (631 23 2UtdtUU d ?? ? ? 電阻性負(fù)載時，由于電流可能斷續(xù)，故有以下兩種計算方法： 當(dāng) ??60? 時，有 ???? ? ?? c o )()s i n (631 23 2 UtdtUU d ?? ? ? 當(dāng) ??60? 時，有 ））（（ ????? ? ?? ???? ? ? 3c o )()s i n (631 23 2 UtdtUU d 逆變電路設(shè)計 與整流電路相比較，把直流電變成交流電的電路成為逆變電路。當(dāng)交流側(cè)接在電網(wǎng)上，稱為有源逆變；當(dāng)交流側(cè)直接和負(fù)載相接時，稱為無源逆變。在不加說明時，逆變電路一般指無源逆變。逆變電路在現(xiàn)實生活中有很廣泛的應(yīng)用。 交流電路在工作過程中不斷發(fā)生電流從一個支路向另一個支路的轉(zhuǎn)移，這稱為換流。換流是 實現(xiàn)逆變的基礎(chǔ)。通過控制開關(guān)器件的開通和關(guān)斷來控制電流通過的支路，這就是實現(xiàn)換流的基本原理。換流有多種方式，其中主要分為器件換流、電網(wǎng)換流、負(fù)載換流和強(qiáng)迫換流四種方式。 采用電壓型全橋逆變電路。在電壓型逆變電路中，直流電源是交流整流后，由大電容濾波后形成的電壓源。此電壓源的交流內(nèi)阻抗近似于零，他吸收負(fù)載端得諧波無功功率。逆變電路工作時，輸出電壓幅值等于輸入電壓的方波電壓。 SPWM 控制技術(shù)的原理 SPWM（ Sinusoidal Pulse Width Modulation）控制技術(shù)就是在 PWM 的 基礎(chǔ)上，改變了調(diào)制脈沖方式，脈沖寬度時間占空比按照正弦規(guī)律排列，這樣波形經(jīng)武漢理工大學(xué)《電力電子裝置及控制》課程設(shè)計說明書 6 過適當(dāng)?shù)臑V波就可以做到正弦波輸出。 PWM 控制技術(shù)的基礎(chǔ)源于采樣控制理論中的面積等效原理：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。 圖 24中，正弦波被分成 N等份，就可以把正弦波看成是由 N個彼此相連的脈沖序列組成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于π /N，但幅值不等，且脈沖頂部不是水平直線，而是曲線，各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖序列利用相同數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替，使矩形脈沖的中點和相應(yīng)正弦波部分的中
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