spwm變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-26 19:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖25a)，每半周期內(nèi)的脈沖系列也是單極性的。單極性調(diào)制的工作特點(diǎn)是:每半個(gè)周期內(nèi)，逆變橋同一橋臂的兩個(gè)逆變器件中，只有一個(gè)器件按脈沖系列的規(guī)律時(shí)通時(shí)斷的工作，另一個(gè)完全截至。而在另半個(gè)周期內(nèi)，兩個(gè)器件的工況正好相反。流經(jīng)負(fù)載的便是正、負(fù)交替的交變電流（如圖2—5b)所示。1 2 0 wt 0 wt圖23a 單極性SPWM調(diào)制圖 圖23b 單極性調(diào)制的工作特點(diǎn)圖 上述的單極性SPWM 逆變器主電路每相只有一個(gè)開關(guān)器件反復(fù)通斷。如果讓同一橋臂上、下兩個(gè)開關(guān)器件交替地導(dǎo)通與關(guān)斷，則輸出脈沖在“正”和“負(fù)”之間變化，就得到了雙極性的SPWM波形。雙極性SPWM法的調(diào)制波u 仍為正弦波，其周期決定于今，振幅決定于氣，如圖24a)，其周期決定于載波頻率，振幅不變，等于k=1時(shí)正弦調(diào)制波振幅值。調(diào)制波與載波的交點(diǎn)決定了逆變橋輸出相電壓的脈沖系列，此脈沖系列也是雙極性的，如圖24b)所示。但是，由相電壓合成為線電壓時(shí)，所得到的線電壓脈沖系列卻是單極性的，如圖24c) 所示。雙極性調(diào)制的工作特點(diǎn)是:逆變橋在工作時(shí)，同一橋臂的兩個(gè)逆變器件總是按相電壓脈沖系列的規(guī)律交替地導(dǎo)通和關(guān)斷，毫不停息。而流過負(fù)載凡的是按線電壓規(guī)律變化的交變電流，如圖24 d)所示。A) 1 2 wt B) wtC) wtD) wt ZL ZL 圖2—4 雙極性SPWM調(diào)制圖 SPWM控制信號(hào)的產(chǎn)生方法 (1)SPWM的模擬控制原始的SPWM是由模擬控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖27是SPWM模擬控制電路原理框圖。三相對(duì)稱的參考正弦電壓調(diào)制信號(hào)，由參考信號(hào)發(fā)生器提供，其頻率和幅值都是可調(diào)的。三角載波信號(hào)由三角波發(fā)生器提供，各相共用。它分別與每相調(diào)制信號(hào)在比較器上進(jìn)行比較，給出正或零的飽和輸出，產(chǎn)生SPWM脈沖序列波，，作為變壓變頻器功率開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 參考信號(hào)發(fā)生器 驅(qū)動(dòng)V1V6SPWM波形 三角波發(fā)生器 圖27 SPWM波模擬控制電路 (2) SPWM的數(shù)字控制數(shù)字控制是SPWM目前常用的控制方法。可以采用微機(jī)存儲(chǔ)預(yù)先計(jì)算好的SPWM數(shù)據(jù)表格，控制時(shí)根據(jù)指令調(diào)出?；蛘咄ㄟ^軟件實(shí)時(shí)生成SPWM波形。也可以采用大規(guī)模集成電路專用芯片產(chǎn)生SPWM信號(hào)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)出一些專門用于發(fā)生控制信號(hào)的集成電路芯片，配合微處理器進(jìn)行控件生成SPWM信號(hào)方便得多。國(guó)內(nèi)制的電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)，大多采用8031, 8098等。由于這些芯片并非為電動(dòng)機(jī)控制設(shè)計(jì)的，為了實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)控制的某些功能，不得不增加較多的外器件必須以多片集成電路方能構(gòu)成完整的控制系統(tǒng)。4. 調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 調(diào)速系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思想本系統(tǒng)主要由主電路、SPWM信號(hào)產(chǎn)生芯片外圍電路、隔離電路組成。其結(jié)構(gòu)框圖如圖：整流與濾波電路功率變換器負(fù)載系統(tǒng)交流電源隔離電路隔離電路SA868調(diào)制芯片速度大小輸入控制電壓檢測(cè)電流檢測(cè)其中，主電路由整流濾波電路和功率變換器組成，系統(tǒng)通過調(diào)制芯片產(chǎn)生控制波控制逆變器的開關(guān)器件的通斷，從而產(chǎn)生SPWM波調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。 主電路設(shè)計(jì)電路圖如下： SA868電路設(shè)計(jì) SA868芯片簡(jiǎn)介SA868是英國(guó)Mitel公司推出的三相SPWM波形發(fā)生器，內(nèi)設(shè)驅(qū)動(dòng)器，可直接驅(qū)動(dòng)光耦，實(shí)現(xiàn)隔離，其載波頻率可達(dá)24kHz，以利實(shí)現(xiàn)靜音運(yùn)行，同時(shí)其調(diào)制頻率范圍可達(dá)0~4kHz，它采用工廠掩膜編程，無(wú)須CPU內(nèi)部采用的雙極性調(diào)制、脈沖取消時(shí)間和脈沖延遲時(shí)間均可依據(jù)需要調(diào)節(jié)設(shè)置，而加速時(shí)間和減速時(shí)間可由外接電阻設(shè)置。采用SA868構(gòu)成的變頻調(diào)速系統(tǒng)具有低成本、電路簡(jiǎn)單、控制性能優(yōu)良及高可靠性等特點(diǎn)。SA868芯片因其無(wú)
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