交流交流變頻器設(shè)計-在線瀏覽
2024-11-01 18:34本頁面
【正文】 .................................................. 12 武漢理工大學(xué)《電力電子裝置及控制》課程設(shè)計說明書 1 交流 /交流變頻器設(shè)計 1 緒論 課程設(shè)計的目的 電力電子是電氣專業(yè)的專業(yè)課，具有很強(qiáng)的實踐性和工程背景，電力電子課程設(shè)計的目的在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運用電力電子的知識和理論分析和解決設(shè)計問題，使學(xué)生建立正確的設(shè)計思想，掌握工程設(shè)計的一般程序、規(guī)范和方法，提 高學(xué)生調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)及正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊等工具書的能力，理解分析、制定設(shè)計方案的能力，設(shè)計計算和繪圖能力，實驗研究及系統(tǒng)調(diào)試能力，編寫設(shè)計說明書的能力。 結(jié)構(gòu)原理圖如圖 21 所示： 輸 入380 V ， 50 HZ三相交流電AC / DC三相整流電路DC / AC單相逆變電路輸出單相100 V ， 1200 HZ交流電 圖 21 總體結(jié)構(gòu)原理圖 整流濾波電路 三相橋式整流電路。三相橋式的整流電壓為三相半波的兩倍。晶閘管承受 的最大反向電壓和方案一中一樣，均為線電壓的峰值，但是晶閘管承受的最大正向電壓為相電壓峰值的一半。 電路圖如圖 22 所示： 習(xí)慣將其中陰極連接在一起的 3個晶閘管（ VT VT VT5）稱為共陰極組；陽極連接在一起的 3 個晶閘管（ VT VT VT2）稱為共陽極組。從后面的分析可知，按此編號，晶閘管的導(dǎo)通順序為 VT1－ VT2－ VT3－ VT4－ VT5－ VT6。由圖中變壓器二繞組相電壓與線電壓波形的對應(yīng)關(guān)系看出，各自然換相點既是相電壓的交點，同時也是線電壓的交點。從相電壓波形看，以變壓器二次側(cè)的中點 n為參考點，共陰極組晶閘管導(dǎo)通時，整流 輸出電壓 ud1 為相電壓在正半周的包絡(luò)線；共陽極組導(dǎo)通時，整流輸出電壓 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。 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。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。 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)ǎ辔灰来蜗嗖?60176。；共陽極組按 VT4— VT6— VT2順序?qū)ǎ辔灰彩且来蜗嗖?120176。 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)帶阻感負(fù)載時，三相橋式全控整流電路的 ? 角移相范圍為 90176。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。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。逆變電路在現(xiàn)實生活中有很廣泛的應(yīng)用。換流是 實現(xiàn)逆變的基礎(chǔ)。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。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。逆變電路工作時，輸出電壓幅值等于輸入電壓的方波電壓。 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。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?？梢钥闯龈髅}沖的幅值相等，而寬度是按正弦規(guī)律變化的。對于正弦波的負(fù)半周，也可以用同樣的方法得到 PWM 波形。 圖 24 用 PWM波代替正弦半波 根據(jù) PWM 控制的基本原理，如果給出了逆變電路的正弦波輸出的頻率、幅值和半個周期內(nèi)的脈沖數(shù)， PWM 波形中各個脈沖的寬度和間 隔就可以準(zhǔn)確計算出來。這種方法稱之為計算法。與計算法相對的是調(diào)制法，即把希望輸出的波形作為調(diào)制信號，把接收調(diào)制的信號作為載波，通過信號波的調(diào)制的到所期望的PWM波形。 電壓型逆變電路有以下特點： 1） 直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當(dāng)于電壓源。 2） 由于直流電壓源的鉗位作用，交流
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