【導(dǎo)讀】轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，并且輸出轉(zhuǎn)矩大，再生能量能夠回饋電網(wǎng)。了三相波形發(fā)生器，非常適合三相異步電機(jī)的變頻調(diào)速。克）的第三代IGBT,導(dǎo)通壓降低,使功率器件的自身功耗大幅度降低。控制信號(hào)采用光纖傳輸，實(shí)現(xiàn)了高壓部分和低壓部分的隔離，提高了抗干擾能了。小時(shí)連續(xù)作業(yè)，即使段時(shí)間停機(jī)維修也會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)很大損失。要求迫切，迫在眉睫。升機(jī)對(duì)變頻器的要求確實(shí)難了些，不可能把風(fēng)機(jī)、水泵用的變頻器直接用到提升機(jī)上。若力矩不足，可能出現(xiàn)啟動(dòng)時(shí)礦車下滑的現(xiàn)象。啟動(dòng)力矩大于2倍額定力矩，低速力矩要求。運(yùn)行中若出現(xiàn)偶然事件，要求快速停車時(shí)，應(yīng)能給出大的制動(dòng)力矩。提升機(jī)一個(gè)提升周期約為4分鐘，一天提升250次左右，頻繁啟動(dòng)、頻繁加減速，要求變頻器具有很高的靈活性和可靠性。

　　

【正文】 62 00輸出變壓器功率放大器gfR 3 2R 3 3R 3 4R 3 5R 3 6R 3 7R 3 8R 3 9R 4 0R 4 1R 4 2R 4 3R 4 4R 4 5R 4 6R 4 7R 4 8R 4 9R 5 0R 5 13 34 J / 6 3 0VN1CA3140N2CA3140N3CA3140R18 .2 KC13 00 JR25 .1 KR45 .1 KR31KV32 D W2 33R55 .1 KR62 4KV1C2344V2A1011C21 05 JT1R73 .6 K2 36C7 C87 4C5 C62 3472 34766C11+15V+15V+15V+15V15V15V15V15V函數(shù)發(fā)生器隔離變壓器10uf/50v10uf/50v10uf/50v10uf/50v10uf/50v 功率激勵(lì)單元電路工作原理為： 1）由自激式函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生三角波和矩形波輸出。振蕩頻率是正比于密勒積分器的時(shí)間 28 常數(shù) 。改變電阻 R4 和 R5 的阻值可以改變振蕩頻率。 N1 輸出三角波， N2 輸出矩形波 2） N3 和 V V2 組成一個(gè)前置放大器，主要是增大其驅(qū)動(dòng)功率。從 N1 輸出的三角波信號(hào)經(jīng) N3 進(jìn)行電壓放大的同時(shí)，由于 V V2 接成了一個(gè)互補(bǔ)的射極跟隨器， N3 的輸出電壓反饋是從 V V2 接成的互補(bǔ)射極跟隨 器輸出端反饋的，因而也進(jìn)行了電流放大。 3）為了使前置級(jí)與功放級(jí)的輸入阻抗相匹配，在前置級(jí)和功放輸入級(jí)之間加入一個(gè)隔離變壓器，實(shí)現(xiàn)阻抗匹配的要求。 4）功放級(jí)采用二級(jí)互補(bǔ)跟隨器作為驅(qū)動(dòng)級(jí)和二級(jí)并聯(lián)的互補(bǔ)跟隨器作為功率輸出級(jí)。功放級(jí)的電壓輸出幅度取決于隔離變壓器的次級(jí)電壓值，本級(jí)主要對(duì)電流進(jìn)行放大。為了與負(fù)載相匹配和防止負(fù)載上的信號(hào)對(duì)功放級(jí)的影響，采用了變壓器做隔離輸出。 方案二 功 率 激 勵(lì) 單元電路 工作原理為 ： 1） 由 AT89C2051 產(chǎn)生并輸出 25KHZ方波振蕩信號(hào)，分別送入兩個(gè)電壓比較器進(jìn)行信號(hào)放大，經(jīng)晶體管組成的相應(yīng)互補(bǔ)跟隨器進(jìn)行電流放大后作為功放級(jí)的推動(dòng)級(jí)。 2） 為了使前置級(jí)與功放級(jí)的輸入阻抗相匹配，在前置級(jí)和功放輸入級(jí)之間每一路增加了一個(gè)隔離變壓器，實(shí)現(xiàn)阻抗匹配的要求。 3) 功放級(jí)采用 IGBT 功率模塊組成互補(bǔ)跟隨器作為功率輸出級(jí)。功放級(jí)的電壓輸出幅度取決于 IGBT 功率模塊供電電源電壓值，本級(jí)主要對(duì)電流進(jìn)行放大。為了提高其帶負(fù)載能力，輸出信號(hào)采用了電容隔直和 LC 濾波 。 29 第五章 微機(jī)電路 主電路如圖 1 所示： 交－直變換部分 VD1～ VD6 組成三相整流橋，將交流變換為直流。 如三相線電壓為 UL，則整流后的直流電壓 UD為： UD＝ 濾波電容器 CF作用： （ 1）濾除全波整流后的電壓紋波； （ 2）當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，使直流電壓保持平衡。 因?yàn)槭茈娙萘亢湍蛪旱?***，濾波電路通常由若干個(gè)電容器并聯(lián)成一組，又由兩個(gè)電容器組串聯(lián)而成。如圖中的 CF1和 CF2。由于兩組電容特性不可能完全相同，在每組電容組上并聯(lián)一個(gè)阻值相等的分壓電阻 RC1和 RC2。 限流電阻 RL和開(kāi)關(guān) SL RL作用：變頻器剛合上閘瞬間沖擊電流比較大，其作用就是在合上閘后的一段時(shí)間內(nèi)，電流流經(jīng) RL， ***沖擊電流，將電容 CF的充電電流 ***在一定范圍內(nèi) 。 SL作用：當(dāng) CF充電到一定電壓， SL閉合，將 RL短路。一些變頻器使用晶閘管代替（如虛線所示）。 電源指示 HL 作用：除作為變頻器通電指示外，還作為變頻器斷電后，變頻器是否有電的指示（燈滅后才能進(jìn)行拆線等操作）。 30 能耗電路部分 制動(dòng)電阻 RB 變頻器在頻率下降的過(guò)程中，將處于再生制動(dòng)狀態(tài)，回饋的電能將存貯在電容 CF中，使直流電壓不斷上升，甚至達(dá)到十分危險(xiǎn)的程度。 RB的作用就是將這部分回饋能量消耗掉。一些變頻器此電阻是外接的，都有外接端子（如 DB＋ ， DB－ ）。 制動(dòng)單 元 VB 由 GTR 或 IGBT 及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。其作用是為放電電流 IB流經(jīng) RB提供通路。 直－交變換部分 逆變管 V1～ V6 組成逆變橋，把 VD1～ VD6整流的直流電逆變?yōu)榻涣麟?。這是變頻器的核心部分。常用的逆變管見(jiàn)：《 變頻器常用的逆變管 》。 續(xù)流二極管 VD7～ VD12 作用：（ 1）電機(jī)是感性負(fù)載，其電流 中有無(wú)功分量，為無(wú)功電流返回直流電源提供“ 通道 ” ； （ 2）頻率下降，電機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，再生電流通過(guò) VD7～ VD12整流后返回給直流電路； （ 3） V1～ V6 逆變過(guò)程中，同一橋臂的兩個(gè)逆變管不停地處于導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)。在這個(gè)換相過(guò)程中，也需要 VD7～ VD12 提供通路。 緩沖電路 緩沖電路如圖 2 所示。 逆變管在導(dǎo)通和判斷的瞬間，其電壓和電流的變化率是比較大的，可能全逆變管受到損害。因此，每個(gè)逆變管旁邊還就接入緩沖電路，其作用就是減緩電壓和電流的變化率。 C01～ C06 逆變 管 V1～ V6每次由導(dǎo)通到截止的判斷瞬間，集電極 C 和發(fā)射極 E 間的電壓將迅速地由 0V 上升為直流電壓 UD。過(guò)高的電壓增長(zhǎng)率將導(dǎo)致逆變管的損壞。 C01～ C06 的作用就是減小逆變管由導(dǎo)通到截止時(shí)過(guò)高的電壓增長(zhǎng)率，防止逆變損壞。 R01～ R06 逆變管 V1～ V6由導(dǎo)通到截止的瞬間， C01～ C06所充的電壓（等于 UD）將 V1～ V6放電。此放電電流的初值很大，并且疊加在負(fù)載電流上，導(dǎo)致逆變管的損壞。 R01～ R06 的作用就是 ***逆變管在導(dǎo)通瞬間 C01～ C06 的放電電流。 VD01～ VD06 31 R01～ R06的接入，又會(huì)影響到 C01～ C06在 V1～ V6關(guān)斷時(shí)減小電壓增長(zhǎng)率的效果。 VD01～ VD06接入后，在 V1～ V6關(guān)斷過(guò)程中，使 R01～ R06不起作用；而在 V1～ V6 接通過(guò)程中，又迫使 C01～C06 的放電電流流經(jīng) R01～ R06 32 主要參考文獻(xiàn) （ 1） 、東兆星 吳士良主編《井巷工程》中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 20xx （ 2） 、程居山主編《礦山機(jī)械》中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 1988 （ 3） 、陳炎光 徐永圻主編《中國(guó)采煤方法》中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 1997 （ 4） 、劉思沛等編《煤礦供電》煤炭工業(yè)出 版社 20xx （ 5） 、姚紹德主編《漢英礦業(yè)大辭典》《今日中國(guó)》出版社 20xx （ 6）、 吳忠智 , 吳加林 .《 變頻器應(yīng)用手冊(cè)》（第 2 版） [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 , 20xx （ 7）、 韓安榮 ,《通用變頻器及其應(yīng)用》 [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 , 20xx （ 8）、 曾毅等 . 變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù) [M. 濟(jì)南摘要 :山東科技出版社， 1999 （ 9）、 陳伯時(shí) . 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1997 （ 10）、 賀家李，宋從矩． 《電力繼電保護(hù)原理》 ．天津． 中國(guó)水利水電出版社 ． 20xx （ 11）、 吳天明 , 謝小竹 , MATLAB 電力系統(tǒng)與分析（第 1 版） [M]. 國(guó)防工業(yè)出版社， 20xx （ 12）、 黃元平主編《礦井通風(fēng)》中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 1999 33 致謝 經(jīng)過(guò) 幾個(gè)月 的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè) 專 科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有 老 師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的 老 師。 指導(dǎo) 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修 改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是 指導(dǎo) 老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩 指導(dǎo) 老師的專業(yè)水平外， 她 的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)， 他們 在本次設(shè)計(jì)中勤奮工作，克服了許多困難來(lái)完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，并承擔(dān)了大部分的工作量。如果沒(méi)有 他們 的努力工作，此次設(shè)計(jì)的完成將變得非常困難。 最好還要感謝培養(yǎng)我三年的 —— 山東科技大學(xué)對(duì)我的大力培養(yǎng)。