三相逆变电源
三相逆变电源不平衡负载控制方法的研究
三相逆变电源不平衡负载控制方法的研究三相逆变电源是一种常见的电力电子变换器,它可以将直流电转换为交流电,广泛应用于工业自动化、电力电子、新能源等领域。
然而,在实际应用中,三相逆变电源的负载往往是不平衡的,这会导致电源输出电压波形失真,影响电源的稳定性和可靠性。
因此,研究三相逆变电源不平衡负载控制方法具有重要的理论和实际意义。
一、三相逆变电源的工作原理三相逆变电源由三个单相逆变电源组成,每个单相逆变电源由一个桥式整流器和一个逆变器组成。
桥式整流器将交流电转换为直流电,逆变器将直流电转换为交流电。
三相逆变电源的输出电压为三相交流电,其频率和幅值可以通过控制逆变器的开关管实现调节。
二、三相逆变电源不平衡负载的影响三相逆变电源的负载往往是不平衡的,即三相负载的电流不相等。
这会导致三相逆变电源输出电压波形失真,影响电源的稳定性和可靠性。
具体表现为:1. 输出电压波形失真:三相逆变电源的输出电压波形应为正弦波,但在不平衡负载情况下,输出电压波形会出现畸变,失去正弦波形。
2. 电源稳定性差:不平衡负载会导致电源输出电压的波动增大,从而影响电源的稳定性和可靠性。
三、三相逆变电源不平衡负载控制方法为了解决三相逆变电源不平衡负载的问题,可以采用以下控制方法:1. 均衡负载控制:通过控制三相负载的电流,使其相等,从而实现负载均衡。
具体方法包括:使用三相变压器将不平衡负载转换为平衡负载;使用三相电感器将不平衡负载转换为平衡负载;使用PID控制算法控制逆变器的开关管,使三相负载电流相等。
2. 直接控制输出电压:通过控制逆变器的开关管,直接控制输出电压的幅值和频率,从而实现输出电压的稳定。
具体方法包括:使用PI控制算法控制逆变器的开关管,使输出电压稳定;使用PWM控制算法控制逆变器的开关管,使输出电压波形正弦化。
3. 混合控制:将均衡负载控制和直接控制输出电压相结合,综合考虑负载均衡和输出电压稳定性。
具体方法包括:使用PID控制算法控制逆变器的开关管,使三相负载电流相等,并使用PI控制算法控制输出电压的稳定。
三相电压源型逆变电路原理
三相电压源型逆变电路原理
三相电压源型逆变电路是一种基于三相交流电源的逆变电路,通过将三相交流电源转换为直流电源,并利用逆变电路将直流电源转换为交流电源,从而实现对交流负载的供电。
该电路的原理是基于三相桥式整流电路和三相逆变器电路的结合,通过三相桥式整流电路将三相电源转换为直流电源,并通过三相逆变器电路将直流电源转换为交流电源,实现对交流负载的供电。
在三相桥式整流电路中,三相电源通过三相桥式整流电路中的六个二极管进行整流,将交流电源转换为直流电源。
在三相逆变器电路中,直流电源通过三相逆变器电路中的六个开关管进行逆变,将直流电源转换为交流电源,并将其输出到负载上。
三相电压源型逆变电路具有输出电压幅值高、输出电压纹波小、输出功率大等优点,广泛应用于工业自动化控制、电力电子、交通运输等领域。
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三相逆变电源不平衡负载控制对策
三相逆变电源不平衡负载控制对策摘要:单相负荷和不对称的三相负荷会出现在电网运行过程中,会使电网的三相逆变器运行过程中出现电源负荷不平衡的问题最终就会形成电压的不行恒问题,因此在进行三相逆变器设计过程中应该格外注意负荷不平衡的问题。
在低压的微电网中,电网负载的不平衡条件很容易引起三相逆变器输出电压的不稳定和不对称,为了该深电压系统输出电压的稳定性和对称性,用组合式的三相逆变器作为此次研究的试验对象,对电压系统进行整体控制策略的设计。
关键词:三相逆变器;不平衡负载;分相控制0引言在三相逆变器的拓扑结构中,三相三桥臂逆变器只能适用在负载平衡的条件下,中点形成变压器的三相逆变器只能使用在负载不平衡条件反应较小的情况下,三是当前,针对逆变器负载不平衡较为明显的拓扑结构中最常见的就是三相四桥臂结构以及组合形式的三相逆变器。
组合形式的三项逆变器的电路之间的每个相之间都是互不联系的是独立的,并且还具有对接的不对称性和非线性单相或者是三项负载的能力,组合形式的三相逆变器的运行效果在很大程度上是依赖于组合形式的控制器的设计的。
1三相电压不平衡的危害什么是三相不平衡,三相不平衡就是在电力系统运行过程中,三相电压或者是电流的幅值差超过了实际的电流或者是电压的规定范围,当UPS连接三相不平衡的负载之后,由于三相逆变器的内部阻力和电流的大小不一致就会造成逆变器的电力在内部阻力上产生不一样的压降,这最终会导致三相逆变器的负载端的电压出现不平衡,供电系统的三相不平衡运行也会产生很多的危害。
三相不平衡运行会增加线路的电能损耗。
在该研究项目中,逆变器的输出变压器为Δ/Y0变压器,逆变器的输出端带中线,一般三相逆变器平衡时,中线是不会出现电流的;当三相负载不平衡运行时,逆变器输出中线上必然有电流通过,电流会在这上面产生大量的损耗,从而会浪费电能。
但是如果逆变器的输出中线设计过小,当负载三相逆变器的电源和电流不平衡状态严重的时候,就会直接导致输出中线出现过热甚至烧断的情况。
三相逆变电源解耦控制方法的研究
三相逆变电源解耦控制方法的研究《三相逆变电源解耦控制方法的研究》目录:1.引言2.三相逆变电源的基本原理3.解耦控制方法的概念4.常见的三相逆变电源解耦控制方法4.1 基于电流的解耦控制方法4.2 基于电压的解耦控制方法5.深入探讨:模型预测控制方法的应用5.1 模型预测控制方法的原理5.2 模型预测控制方法在三相逆变电源中的应用6.总结与展望1.引言三相逆变电源作为一种常见的电力电子设备,在工业控制和电力系统中扮演着至关重要的角色。
解耦控制方法是提高三相逆变电源性能的有效手段之一。
本文将着重探讨三相逆变电源解耦控制方法,特别是模型预测控制方法的研究现状和未来发展方向。
2.三相逆变电源的基本原理三相逆变电源是将直流电能转换为交流电能的重要装置。
其基本原理是通过逆变器将直流电源转换为三相交流电源输出。
在控制过程中,需要考虑到不同相之间的耦合效应,以确保电压和电流的平衡稳定。
为实现这一目标,解耦控制方法应运而生。
3.解耦控制方法的概念解耦控制方法是指在多变量系统中,通过对系统进行分解和协调控制,去除不同变量之间的耦合影响,从而实现每个变量的独立控制。
在三相逆变电源中,解耦控制方法可分为基于电流和基于电压的方法,以及近年来备受关注的模型预测控制方法。
4.常见的三相逆变电源解耦控制方法4.1 基于电流的解耦控制方法基于电流的解耦控制方法是通过对逆变器输出电流进行控制,达到解耦的目的。
常见的控制策略包括同步旋转坐标下的电流控制和功率控制。
这些方法在提高逆变器性能方面取得了显著成果,但在高动态响应和非线性控制方面仍有不足。
4.2 基于电压的解耦控制方法基于电压的解耦控制方法是通过在逆变器输出端进行电压控制,实现解耦效果。
常见的控制策略包括空间矢量调制和多重共振控制。
这些方法在提高输出电压质量和系统稳定性方面表现突出,但对电网扰动响应能力有待提高。
5.深入探讨:模型预测控制方法的应用5.1 模型预测控制方法的原理模型预测控制方法是一种基于系统模型的先进控制方法,通过对系统动态特性进行建模和预测,实现对系统状态的优化控制。
三相SPWM逆变电源重复控制技术的研究
三相ΣΠΩΜ逆变电源重复控制技术的研究Ξ√ ≤ × 2 ≥°• √华中理工大学康勇詹长江彭力陈坚 武汉摘要 对提高≥°• 逆变电源输出电压波形质量的重复控制技术作了深入研究∀重复控制技术能减小周期性波动负载 如整流负载 引起的输出电压波形畸变∀在已往基本重复控制和无过冲重复控制的基础上 提出了一种预测重复控制算法 以解决重复控制算法中的参数优化问题∀仿真结果表明 将预测重复控制与瞬时值反馈控制结合起来构成的新型控制系统对≥°• 逆变电源输出电压波形的周期性畸变有很强的抑制作用∀Αβστραχτ: √ ∏ √ ∏ ∏ ∏ ∏ √ 2 ≥°• √ ∏ × ∏ ∏ ∏ √ √ ∏ ∏ ∏ ∏ √ √ 2 √ √ ∏ √ × ∏ ∏ ∏ √ √ 2 ∏ ∏ ∏ ∏ √ 2 ≥°• √叙词 逆变电源电压波形畸变 重复控制Κεψωορδσ:ινϖερτερποωερσυππλψ;ϖολταγεωαϖε;διστορτιον/ρεπετιτιϖεχοντρολ1引言功率半导体逆变电源所供电的各种对象中 整流负载占有很大的比重 它会在电源输出端产生周期性的干扰 使得逆变电源输出波形畸变大大增加∀然而 目前较成熟的控制方案中 虽可对负载扰动有很快的响应 但不可能将整流负载这种周期性扰动负载所引起的误差的稳态值减小到很小程度≈ ∀针对整流和相控引起的输出电压波形畸变具有周期性重复出现的特点 等人提出了一种新型的控制方式)))重复控制 √ ≤ ≈ 之后 等人又提出了一种无过冲重复控制算法来解决重复控制算法中的补偿量计算问题≈ ∀但这一算法中包含有与负载有关的参数 而负载又是时变的 因此这一算法虽比基本的重复控制前进了一步 但并不能实现真正的一步补偿到稳态值∀本文提出了一种预测重复控制的算法 它不需要知道负载参数 且计算简单!便于实现!稳定性好∀经计算机仿真 其结果证实它有较大的实用价值∀鉴于重复控制算法的研究在我国开展的较晚 本文先对其基本原理及算法进行简单的介绍 然后给出一种将预测重复控制与瞬时值反馈控制结合起来的新型≤∂≤ƒ≥°• 逆变电源控制方案 并利用计算机仿真验证其可行性∀2重复控制原理图 示出三相≥°• 逆变电源给整流负载供电的主电路∀图 ≥°• 逆变电源给整流负载供电的主电路图图中 Υ)))标准正弦电压给定信号Γ ≥ )))≥°• 形成环节及功率变换部分的等效传递函数Υ )))输出电压Υ )))负载扰动在整流负载中整流二极管∂⁄ !∂⁄ 开通 相当于逆变电源 相突加负载 ∂⁄ 和∂⁄ 关断5电力电子技术6 年第 期 Ξ国家自然科学青年基金资助项目相当于逆变电源 相突减负载 而负载中∂⁄ !∂⁄ 的开通和关断在电源的每个周期都会重复进行∀因此 当∂⁄ !∂⁄ 开关时 会在输出电压上产生扰动 这自然会增大输出电压波形的畸变率∀图 示出重复控制原理框图∀图 示出≥°• 逆变电源的工作波形∀不加重复控制时 受Υ 的影响 Υ 中有周期性的畸变 加重复控制后通过对误差的检测 计算出一个补偿量Υ 叠加在Υ 上 形成一个新的控制量Υ Υ 中叠加的Υ 部分用以补偿Υ 扰动所引起的电压跌落当Υ 很恰当时 可完全抵消Υ 的影响输出电压波形畸变就很小∀如果负载扰动的大小与周期不变 只要在每个周期中使用相同的Υ 就可使输出电压波形的误差完全被消除 这是用其它控制方式难以实现的∀图 ≥°• 逆变电源重复控制框图图 ≥°• 逆变电源工作波形不加重复控制 加重复控制由此可见重复控制实际上是一种补偿控制它根据整流及相控负载引起的输出电压误差在每个电源周期的相同位置重复出现这一特点 用一个周期性的补偿量来抵消周期性的扰动 以达到消除稳态误差的目的∀3 重复控制算法3 1 基本重复控制算法为了记忆前一周期中各时刻Υ 的值 在重复控制实用过程中 一般采用数字控制方式予以实现 各变量均为离散值∀这里假定逆变电源的数字控制系统中 每个周期内的采样次数固定为Ν Τ Τ式中 Τ)))信号周期Τ )))采样周期一个信号周期中不同采样周期内的变量值用下标κ来表示 如图 中Υ κ 表示给定信号在第κ个采样周期内的采样值如需区分不同信号周期中的值 则用另一个下标ϕ来表示∀如Υ κ,ϕ 表示第 个信号周期中第κ个采样点上Υ 的采样值 这里κ[Ν∀其它变量的离散值的表达方法同Υ∀图 重复控制中Υ 离散值表示方法根据以上定义 基本的重复控制算法可用下式表示Υ κ,ϕ)=Υ κ,ϕ)+Υ κ,ϕ)Υ κ,ϕ)=Υ κ,ϕ− ) +Χ #Υ κ+ ,ϕ− )Υ κ+ ,ϕ− )=Υ κ+ ,ϕ− ) −Υ κ+ ,ϕ−但并式中 Υ )))反馈电压Χ )))决定补偿量大小的系数式 可这样理解 在第ϕ 个信号周期的第κ 个采样点检测到有误差Υ κ ,ϕ就在第ϕ个信号周期中 根据误差的大小增加一个补偿量Χ Υ κ ,ϕ 到控制量Υ(κ,ϕ)中 且补偿量的调整采用积分形式 以确保误差为零时补偿量保持不变∀对式 做Ζ变换 可得Υ Ζ)=Υ Ζ)+ΥΖ)Υ Ζ)=Χ Ζ−(ν− )−Ζ−νΥ Ζ)Υ Ζ)=Υ Ζ)−Υ Ζ)( )式中 ν)))一个信号周期内的采样次数 ν Ν根据式 基本重复控制可用图 表示∀3 2 无过冲重复控制算法在基本的重复控制算法中对扰动的补偿三相≥°• 逆变电源重复控制技术的研究仅根据所检测到的误差来进行 靠补偿量的多次调整而逐步实现完全补偿∀无过冲重复控制是根据检测到的误差和系统模型 精确计算补偿量一次将扰动完全抵消 其框图见图∀图重复控制结构图图 无过冲重复控制框图图 中Γ 为控制系统前向通道的Ζ传递函数 它包括主电路及采样保持器∀ΓΖ 为Γ(Ζ)的反变换因此Υ Γ Ζ 就是补偿扰动误差所需的控制量 如果Γ(Ζ)足够精确 经重复控制的延迟 在下一信号周期的相应位置就可实现对扰动的全补偿∀这种无过冲控制在实际应用中也有缺陷 因为Γ(Ζ)中含有与负载有关的参数 而负载是畸变的 因此Γ(Ζ)不是精确模型实际上应用中只能采用欠补偿 然后通过积分逐步达到全补偿∀3 3 预测重复控制算法我们提出的预测重复控制算法是解决对扰动误差的恰当补偿∀这里的预测是指通过当前采样点以后的几个误差信息来判断负载的变化情况 如果负载变化趋势加重 则由误差可见输出电压变低如果误差减轻 则由误差可见输出电压变高 因此 可用当前采样点及之后的三个误差加权平均值来预测负载的变化情况 即Υ κ,ϕ Α Υ κ,ϕ Α Υκ ,ϕ Α Υκ ,ϕ式中 Α !Α !Α )))权系数为使重复控制对误差的补偿比较恰当 可将式 修改为Υ κ,ϕ Υ κ,ϕ Υ κ,ϕΥ κ,ϕ Υ κ,ϕ− Χ ≈Υ κ+ ,ϕ−Υ κ+ ,ϕ− Υ κ+ ,ϕ− Υ κ+ ,ϕ− Υ κ+ ,ϕ−式 中 Υ κ ,ϕ 为第ϕ 个信号周期中第κ 个采样点上对误差进行的如式 所定义的误差加权平均值∀这就是预测重复控制算法∀对式 ! 进行Ζ变换可得预测重复控制算法的Ζ域表达式Υ Υ ΥΥ Χ Ζ ν≈Υ ΥΥ Υ ΥΥΑ Α Ζ Α ΖΥ号周 根据式可给出图 所示的预测重复控制框图∀图 预测重复控制框图4 带重复控制的新型≥°• 逆变电源控制系统图 示出一种将重复控制与坐标变换!瞬时值反馈等技术结合起来构成新型全数字化≤∂≤ƒ逆变电源控制的系统框图∀这种方案既含有带坐标变换的瞬时值反馈控制系统的一系列优点≈ 又能通过重复控制来提高逆变电源对周期性扰动负载引起的输出电压波形畸变的抑制能力∀图 中Υ !Υ !Υ 为图 所示的三相逆变电源的输出电压瞬时值反馈信号 经过如下变换得到Υ 和ΥΥΥ根据 Ξτ Ξτ−ΠΞτΠΞτ Ξτ ΠΞτ Π ΥΥ Υ式中 Ξ)))角频率 Ξ Πφφ)))≤∂≤ƒ电源的工作频率5电力电子技术6 年第 期三相标准正弦信号经同样的变换之后 得到 2 坐标系的给定信号Υ 3和Υ 3 在 2轴分别经° 调节与预测重复控制补偿后 得到 2 坐标系下的控制信号Υ !Υ再通过空间矢量°• 算法≈ 可得到三相°• 控制信号Υ !Υ 和Υ ≤∀° 调节对输出电压的基波起主要的调节作用 预测重复控制则对周期性变化负载引起的输出电压的畸变起抑制作用∀图 带重复控制的新型≥°• 逆变电源控制系统框图5 仿真结果对主电路如图 所示 控制电路如图 所示的新型三相≥°• 逆变电源系统进行仿真时所用到的主要参数如下额定功率 Π ∂滤波电感 Λ Λ Λ 滤波电容 Χ Χ Χ Λƒ直流母线电压 Υ ∂输出频率 φΑ Α Α仿真中 为了更清晰地了解各变量的变化情况 将Υ !Υ !Υ 变换到Α Β静止坐标系下 以给出三相合成矢量的运行轨迹 合成矢量的计算公式为_Υ Π Υ ΠΥ当Υ !Υ !Υ≤为三相互差 β的标准正弦时 _的轨迹应该是一标准的园形≈ ∀图 示出不加重复控制 仅由° 调节器调节 逆变电源给整流负载供电时各电压矢量的轨迹∀此时给定电压矢量 _及控制电压矢量 _的轨迹均为园由于输出电压有较大畸变 _几乎为多边形∀图 示出逆变电源的输出电压及电流中一相瞬时值∀图不加重复控制时系统中各电压矢量轨迹图 不加重复控制时输出电压及电流波形图 示出加重复控制后逆变电源给整流负载供电时各电压矢量的轨迹∀此时给定电压矢量 _的轨迹仍为园 控制矢量 _的轨迹大幅度调整 使得输出电压矢量 _的轨迹重新恢复为近似园形∀图 示出此时输出电压及输出电流的波形∀由图可见 电压波形的失真较图 的大为减小∀图 加重复控制时系统中各电压矢量轨迹图 加重复控制时输出电压!电流波形下转第 页三相≥°• 逆变电源重复控制技术的研究致逆变失败∀因此 在整机调试时要注意他激引前角不要大于自激引前角太多 即τΒ稍大于τΒ较为合适∀选择合适的他激起动频率 可使起动成功率达 ∀给定恒反压时间τΒ一般在 Λ 左右 使输出中频电压和直流电压的比值为 ∗ ∀对于重炉 可使起动时给定反压时间τΒ大些 如 Λ 当自动跟踪成功后 自动变小而达到正常数值即 Λ 左右 实践证明效果良好∀参考文献林渭勋等 可控硅中频电源 北京 机械工业出版社黑龙江矿业学院机电研究所 晶闸管中频电源技术说明书 鸡西 黑龙江矿业学院出版社收稿日期 2 2收修改稿日期 2 2作者简介葛天孝 男 年 月生 副教授∀主要从事电力电子与微机测控技术的教学和研究工作∀刘成印 男 年 月生 副教授 正在攻读博士学位∀从事电力电子技术和微机测控技术的研究工作∀李国义 男 年 月生 副教授∀从事电力电子和微机测控技术的教学与研究工作∀李明学 男 年 月生 工程师∀从事电力电子和微机测控技术的研究工作∀上接第 页6结论重复控制是解决≤∂≤ƒ逆变电源给整流负载供电时波形畸变较大的有效手段∀本文提出的预测重复控制算法简单!有效∀仿真结果表明 将预测重复控制与瞬时值反馈控制结合起来构成的新型系统 可使周期性扰动负载引起的≥°• 逆变电源的输出电压波形畸变大为减小∀参考文献∏ • ≤ ƒ √ ⁄ × ⁄ ƒ ≤ 2 °• √ ∞∞∞ ≥χ ∗ × ∏ ∏ • √ ƒ ≤ °• √ • ≤ ƒ ∏ ∏ ∞∞∞ ≥χ × ° × √ • √ ∂ • √ °∞≤χ ∗康勇等 一种新型全数字化瞬时值反馈控制电源研究 船电技术康勇 高频大功率≥°• 逆变电源输出电压控制技术研究≈博士论文 华中理工大学收到初稿日期 2 2收到定稿日期 2 2作者简介康勇 男 年 月 博士 副教授∀主要从事电力电子技术及交流传动的教学与研究∀詹长江 男 年 月 博士生∀主要研究方向 电力电子技术及交流传动∀彭力 男 年 月 硕士 讲师∀主要从事电力电子技术的教学与研究∀陈坚 男 年 月 教授 博士生导师∀主要从事电力电子技术及交流传动的教学与研究∀ 5电力电子技术6 年第 期。
三相逆变器PPT课件
电流足以使保护熔断器熔断,因此逆变器电流一般都有输入缓冲电路。其工
作原理为:在输入端施加电压时,先通过缓冲电阻R0对电容充电,当电容电
压充到一定值时(比如540V),KM2吸合,将R0短路。只有在电阻R0短路
后,2三02相1/3/逆9 变电路才能启动工作。
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四、三相逆变器电路原理 (一)主电路的组成
综合控制柜
2021/3/9
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第五节 25T–2×35kVA+12kVA逆变器的使用与故障
(一)使用中应注意的基本问题 1.必须注意输入DC600V和DC110V的极性不能接反。 2. 两个逆变器的输出不能并联,逆变器的输出三相禁止接入其他电源。 3.逆变器工作之前,最好能测量负载三相是否平衡,是否存在短路。 4.启动时先合DC110V控制电源再合主电源,停止时先断主电路电源,再断控制电 源,禁止工作中突然断开控制电源。 5.避免逆变器在空载输出情况下,突加全部空调负载(控制电源正常,空调主电 路开关由断开状态突然合闸)。 6.模拟量控制线、数字信号线和通信线采用屏蔽线,屏蔽层靠近逆变器的一端接 在控制电路的公共端(COM),另一端悬空。 7.开关量、控制信号线可以不用屏蔽线,但同一信号的进出两根线尽可能使绞在 一起。 8.两台逆变器分别接地,不允许两逆变器的地线连接后在接地
四、三相逆变器电路原理 (一)主电路的组成
5.交流滤波电路
由L1~L3和C1~C3组成,主要是将逆变器输出的PWM波变成准正弦波。早
期的逆变器输出波形PWM波,谐波含量高,很多负载无法适应。根据铁道
部新的技术条件要求,25T客车使用的逆变器输出为正弦波。由于驱动和保
护技术的不断完善,使逆变器的调制频率提高,最高可达到6k~8k,因而滤
4.桥式三相逆变电路
三相逆变器控制器工作原理
三相逆变器控制器工作原理
三相逆变器控制器的工作原理是通过对输入电源进行处理,将直流电源转换为需要的交流电信号。
首先,三相逆变器控制器采集输入电源的电压和电流信息,并将其送入控制器内部进行处理。
接下来,控制器使用特定的控制策略,如PWM (脉宽调制)控制策略,来生成一组合适的开关信号。
这些开关信号被发送到三相逆变器的开关器件(如功率MOSFET或IGBT)上,用来控制器开关器件的导通和截止。
通过适当地控制开关器件的导通和截止时间,可以实现需要的输出电流和电压波形。
在控制器中,还需要对输出电流和电压进行采样和测量,以实时监控输出信号的质量。
如果输出信号发生异常,控制器会采取相应的控制策略,如调整开关器件的导通和截止时间,以使输出信号恢复正常。
同时,三相逆变器控制器还可以通过调整开关器件的工作频率来控制输出信号的频率。
通过改变开关器件的导通和截止时间间隔,可以改变开关器件的开关频率,进而改变输出信号的频率。
总的来说,三相逆变器控制器通过采集、处理和控制输入电源信号,使其经过特定的控制策略,生成所需的输出电流和电压
波形。
这样,三相逆变器控制器能够将直流电源转换为需要的交流电信号,以满足特定的应用需求。
三相逆变电路原理
三相逆变电路原理三相逆变电路是一种能够将直流电源转换为交流电源的电路。
它由三个单相逆变电路组成,每个单相逆变电路对应一个相位,通过控制这三个单相逆变电路的工作相位,可以实现对输出交流电的频率和相位的控制。
三相逆变电路的主要原理是利用逆变器将直流电源转换为交流电源。
逆变电路通常由晶闸管和电容组成。
晶闸管是一种具有可控开关特性的电子器件,能将电流控制在进导态和关态之间切换。
当晶闸管处于进导态时,电流可以流过它;当晶闸管处于关态时,电流无法通过它。
逆变器利用晶闸管的这种特性,通过控制晶闸管的通断状态,在输出端产生所需的交流电。
三相逆变电路的另一个重要原理是三角波比较。
三角波比较器是一种可以将三角波信号与参考信号进行比较的电路。
它将比较结果输出给逆变器,通过比较结果来控制晶闸管的通断状态。
当输入信号大于参考信号时,三角波比较器将输出高电平,对应晶闸管的进导态;当输入信号小于参考信号时,三角波比较器将输出低电平,对应晶闸管的关态。
通过控制参考信号的频率和相位,可以控制逆变器输出交流电的频率和相位。
三相逆变电路的工作原理可以通过以下步骤进行说明:1. 输入直流电源:首先,将输入的直流电源连接到逆变电路的输入端。
直流电源通常由整流器和滤波器组成,可以将交流电转换为直流电,并减小输入电路中的电压波动。
2. 三角波比较器:逆变器通过三角波比较器来产生控制信号。
三角波信号的频率和相位与期望的输出交流电的频率和相位相匹配。
参考信号通常是由控制电路生成的。
3. 控制晶闸管:根据三角波比较器的输出信号,控制晶闸管的通断状态。
当输出信号为高电平时,晶闸管进入导通状态,电流可以通过它。
当输出信号为低电平时,晶闸管进入关断状态,电流无法通过它。
4. 输出交流电:根据控制信号,逆变器控制晶闸管的通断状态,从而将直流电源转换为交流电源。
三相逆变电路中的每个单相逆变电路分别控制一个相位的输出交流电。
通过控制晶闸管的通断状态,三相逆变电路可以实现对输出交流电的频率和相位的控制。
3KVA三相逆变电源设计
3KVA三相逆变电源设计设计一个3KVA三相逆变电源需要考虑以下几个方面:电源拓扑结构选择、控制算法设计、电压电流参数计算、保护电路设计和PCB布局设计。
下面将对每个方面进行详细讨论。
首先是电源拓扑结构选择。
常见的三相逆变电源拓扑结构有三级全桥逆变器、两级谐振逆变器和半桥逆变器。
对于3KVA的三相逆变电源设计,半桥逆变器是一个可行的选择,因为它具有相对简单的电路结构和较好的效率。
在半桥逆变器中,使用两个IGBT和两个反并联的二极管组成半桥拓扑,分别连接到三相电源的A、B、C相。
通过对IGBT的控制,可以实现对输出电压的控制。
接下来是控制算法设计。
为了实现稳定的输出电压,需要设计一个适当的控制算法来监测电压和频率,并对IGBT进行调制。
通常采用的控制算法是基于PWM的闭环控制。
该算法可以通过比较输出电压和参考电压来生成控制信号,并根据误差信号调整IGBT的开关状态,以实现输出电压的稳定。
电压和电流参数计算是设计过程中的重要步骤。
首先需要确定输出电压的大小和形状。
对于三相逆变电源,输出电压的形状通常是正弦波。
然后需要计算各个元件的额定电流和功率,以确保元件的可靠性和安全性。
此外,还需要计算电路中的滤波电容和电感的数值,以确保输出电压的稳定性。
保护电路设计是保证电源安全和可靠性的重要组成部分。
常见的保护电路包括过流保护、过压保护、欠压保护和过温保护等。
这些保护电路可以在故障情况下及时断开电源,以避免元件的损坏。
最后是PCB布局设计。
PCB布局的合理性对电源的性能和可靠性有着重要的影响。
在设计过程中,应尽量减少信号线和功率线的交叉,以降低干扰。
同时,还应注重元件的散热,避免过热造成故障。
综上所述,设计一个3KVA三相逆变电源需要考虑电源拓扑结构选择、控制算法设计、电压电流参数计算、保护电路设计和PCB布局设计等方面。
这些方面的综合考虑可以保证电源的性能和可靠性。
三项电压型逆变电路实验报告
一、引言: (2)二、交-直-交变压变频器的基本结构 (2)1、三相电压型桥式逆变电路拓扑图 (3)2、交-直-交变压变频器的工作原理 (3)三、三相电压型桥式逆变电路的Simulink建立及模型: 4四、仿真参数及仿真波形设置: (5)1.对脉冲触发器进行参数设置: (5)2. 用subplot作图: (6)3.仿真波形: (7)五、实验结果及分析: (13)六、结论及拓展: (13)七、设计心得: (14)八、参考文献: (14)交-直-交变压变频器中逆变器的仿真一、引言:逆变器也称逆变电源,是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。
相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言,逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电,称为DC-AC变换。
这是与整流相反的变换,因而称为逆变。
逆变电路的作用是将直流电压转换成梯形脉冲波,经低通滤波器滤波后,从而使负载上得到的实际电压为正弦波。
现代逆变技术的种类很多,可以按照不同的形式进行分类。
其主要的分类方式如下:1) 按逆变器输出的相数,可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。
2) 按逆变器输出能量的去向,可分为有源逆变和无源逆变。
3) 按逆变主电路的形式,可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。
4) 按逆变主开关器件的类型,可分为晶闸管逆变、晶体管逆变、场效应管逆变等等。
5) 按输出稳定的参量,可分为电压型逆变和电流型逆变。
6) 按输出电压或电流的波形,可分为正弦波输出逆变和非正弦波输出逆变。
7) 按控制方式,可分为调频式(PFM)逆变和调脉宽式(PWM)逆变。
日常生活中使用的电源大都为单相交流电,而在工业生产中,由于诸多电力能量特殊要求的电气设备均需要使用三相交流电,例如三相电动机。
随着科技的日新月异,很多设备业已小型化,许多原来工厂中使用的大型三相电气设备都被改进为体积小、耗能低且便于携带的小型设备。
尽管这些设备外形发生了很大的变化,其使用的电源类型——三相交流电却始终无法被取代。
三相逆变器VF控制原理
三相逆变器VF控制原理三相逆变器(Variable Frequency Inverter,简称VF逆变器)是一种用于控制交流电机转速和扭矩的电子设备。
它通过改变输入电源的频率和电压来实现对电机的控制,从而实现转速和扭矩的调节。
VF控制原理主要包括PWM调制、频率和电压变换以及控制策略。
首先,PWM调制是VF逆变器的关键技术之一、PWM调制通过将直流输入电压转换为具有可控频率和占空比的脉冲信号,从而实现对电机的控制。
在VF逆变器中,PWM调制用于将直流输入电压转换为交流输出电压,其中频率和占空比的变化可以调节输出电机的转速和扭矩。
一般而言,PWM调制可以使用多种方式实现,如载波比较调制(Carrier-Based PWM)和空间矢量调制(Space Vector Modulation)等。
其次,频率和电压变换是VF逆变器的另一个重要原理。
在VF逆变器中,输入电源通常为直流电源,因此需要将直流输入电压转换为交流输出电压。
为了实现对电机转速和扭矩的调节,VF逆变器需要能够调节输出电压的频率和幅值。
频率变换通过改变PWM信号的频率来实现,而电压变换则是通过改变PWM信号的占空比来实现。
通过合理控制频率和电压的变化,可以实现对电机的精确控制。
另外,控制策略是VF逆变器实现对电机转速和扭矩控制的重要环节。
控制策略主要包括开环控制和闭环控制两种方式。
开环控制是指根据输入的指令信号,直接根据一定的算法计算出对应的PWM信号来驱动电机。
这种方式简单直接,但无法对电机的转速和扭矩进行精确控制。
闭环控制是指通过对电机的转速和扭矩进行测量,然后与指令信号进行比较,根据比较结果来调整PWM信号,从而实现对电机的精确控制。
闭环控制可以采用不同的控制算法,如比例积分微分(PID)控制等。
综上所述,三相逆变器VF控制原理包括PWM调制、频率和电压变换以及控制策略。
这些原理相互配合,通过调节输入电源的频率和电压来实现对电机转速和扭矩的控制。
地铁动车组三相辅助逆变器电源
地铁动车组三相辅助逆变器电源Three 2phase Auxiliary Inverter Power Supply Applied to Subway Vehicle 广州地铁运营公司 陈国清 (广州 510380) 12脉冲控制技术广泛应用于电压源逆变器(VSI ),其开关频率只为基波的3~5倍,却可获得优良的正弦波输出。
由于开关频率低,使得它特别适用于要求电磁干扰(EM I )和损耗很低或基波频率较高的大容量逆变器中。
正常输出功率为75kW 的广州地铁动车组三相辅助电源静止逆变器采用的就是这种技术。
1 地铁辅助逆变器主要规格正常输入电压:1500V ;正常输入电压范围:1000~1800V ;最小/最大工作电压范围:950/1900V ;瞬态抑制:根据IEC411-5;原理:12脉冲IG B T 逆变器;正常交流输出电压:3×380V (±5%),有中点;频率:50Hz (±0.1%);正常输出功率:75kW ;最大输出功率:150kW (5秒);电隔离:由变压器实现;输出波形:正弦波;波形畸变:<15%有效值;总效率:>90%(1500V 满负载)。
2 逆变器主电路结构主电路结构如图1所示。
图1 辅助逆变器主电路图3 12脉冲逆变器基本构成12脉冲逆变器的基本构成如图2所示。
它主要由逆变桥和输出变压器两部分组成。
逆变桥部分由两个结构一样的三相逆变桥组成,两个逆变桥均由有30°相位移的脉冲控制,使得两个输出变压器上的波形也有30°的相位移。
输出变压器的典型连接如图2所示,Dy 型变压器T 1和Dz 型变压器T 2的初级都是三角形连接,T 2的次级采用之字形连接,然后与T 1的次级串联输出。
六个电压输出相对于直流负端都具有相同的波形,都是周期为T ,幅度为0或1/2E 的周期波,这些周期波含有不连续谐波。
两个输出变压器均具有同样的额定容量和电压变比,因此,T 1次级的匝数应为T 2次级的3倍。
三相逆变器的工作原理
三相逆变器的工作原理
三相逆变器是将直流电能转换为交流电能的装置。
其工作原理如下:
1. 输入直流电源:将直流电源连接到逆变器的输入端,提供输入直流电能。
通常,该直流电源可以是太阳能电池组、风力发电机等。
2. 控制电路:逆变器内部设有控制电路,用于监测输入直流电源的电压和电流,并根据需要进行调整和控制。
3. 桥式整流器:直流电能通过桥式整流器转换为脉冲直流电压。
桥式整流器通常由四个开关管组成,通过控制不同的开关状态,可以实现输入直流电能的整流和控制。
4. 滤波器:通过滤波器,将脉冲直流电压转换为平滑的直流电压,去除其中的脉冲成分,使得输出电流更加稳定。
5. 逆变器桥:将平滑的直流电压经过逆变器桥转换为交流电压。
逆变器桥通常由四个开关管组成,根据不同的开关状态,可以实现直流电压到交流电压的转换。
6. 输出滤波器:逆变器桥输出的交流电压可能存在一些噪声和谐波成分,通过输出滤波器对其进行滤波和去除,使得输出电压更加纯净。
7. 输出交流电源:经过上述步骤后,逆变器将直流电能转换为
稳定的交流电能,输出到负载端供电使用。
负载可以是家庭电器、电动机等。
需要注意的是,三相逆变器的工作过程需要通过控制电路对开关管的状态进行精确控制,以实现稳定的输出。
同时,逆变器内部还要考虑电流、电压等保护措施,以确保安全和稳定性。
三相逆变电路工作原理
三相逆变电路工作原理
三相逆变电路是一种将直流电转换为交流电的装置。
其基本工作原理如下:
1. 输入直流电源:将直流电源接入到三相逆变电路的输入端。
直流电源可以是电池、整流器输出的直流电或其他的直流电源。
2. 桥式逆变器:通过桥式逆变器将输入的直流电转换为交流电。
桥式逆变器由六个开关器件组成,分为两组。
每一组分别由三个开关器件组成,这三个开关器件的导通与否决定了对应输出端的电压极性。
3. 控制信号:通过控制信号来控制桥式逆变器中的开关器件的导通与否。
通常使用PWM(脉宽调制)技术来生成控制信号,通过调整脉冲的宽度和频率来控制开关器件的导通时间和间隔,从而控制输出交流电的频率和幅值。
4. 输出交流电:当控制信号经过桥式逆变器控制了开关器件的导通与否后,输出端将得到一组近似正弦波形的交流电。
输出的交流电频率和幅值由控制信号决定。
总体来说,三相逆变电路通过桥式逆变器将输入的直流电转换为输出的交流电,通过控制器控制开关器件的导通与否,从而实现对输出交流电的频率和幅值的控制。
三相pwm逆变器工作原理
三相pwm逆变器工作原理
三相PWM逆变器是一种将直流电源变换为三相交流电源的电子装置。
它采用了PWM(脉宽调制)技术来控制输出的电压和频率。
工作原理如下:
1. 输入直流电源通过整流电路进行滤波,将直流电源转换为稳定的直流电压。
2. 控制电路根据输入的控制信号,通过三相桥臂中的IGBT (绝缘栅双极型晶体管)或MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)开关元件来控制电流的流向和大小。
3. 控制电路根据输入的控制信号生成PWM信号,将其发送给三相桥臂中的开关元件,以控制每个开关元件的导通时间和断开时间。
4. 通过不同的PWM信号控制方式,可以调整输出电压的幅值和频率。
一般情况下,采用空间矢量调制(SVPWM)方式,将三相PWM信号转换成一个类似正弦波的输出电压。
5. 输出的交流电压通过滤波电路平滑处理,得到稳定的三相交流电源。
三相PWM逆变器的工作原理可以通过调节控制信号的幅值和频率,实现对输出电压的精确控制。
它在工业应用中广泛应用于变频调速、电力传输和分布式发电等领域。
三相逆变原理
三相逆变原理三相逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置,它在工业生产和电力系统中起着至关重要的作用。
三相逆变原理是指通过逆变器将直流电源转换为三相交流电源的工作原理。
在工业控制系统中,三相逆变器广泛应用于电机驱动、电力调节和电力质量改善等领域。
三相逆变原理的基本工作原理是利用逆变器将直流电源转换为交流电源。
逆变器是由晶闸管、场效应管、绝缘栅双极晶体管等器件组成的电子开关装置,通过控制这些开关器件的通断,可以实现对直流电源的逆变操作。
在三相逆变器中,通常采用的是全桥式逆变电路,通过对三相电压的控制,实现对输出交流电压的调节。
三相逆变原理的核心是控制逆变器的开关器件,实现对电压和频率的精确控制。
在逆变器中,通过PWM(脉宽调制)技术,可以实现对输出交流电压的精确调节,从而满足不同工况下的电力需求。
此外,逆变器还可以通过控制电流反馈回路,实现对输出电流的精确控制,保证系统的稳定运行。
三相逆变原理的应用非常广泛,它不仅可以将直流电源转换为三相交流电源,还可以实现对交流电压和频率的精确调节。
在电机驱动系统中,三相逆变器可以实现对电机转速的精确控制,满足不同负载下的工作要求。
在电力调节系统中,三相逆变器可以实现对电网功率的调节,提高电网的稳定性和可靠性。
在电力质量改善领域,三相逆变器可以实现对电力波形的精确调节,提高电力系统的质量和稳定性。
总之,三相逆变原理是一种将直流电源转换为三相交流电源的重要技术,它在工业生产和电力系统中具有广泛的应用前景。
通过对逆变器的精确控制,可以实现对电压、电流和频率的精确调节,满足不同工况下的电力需求,提高系统的稳定性和可靠性。
随着电力电子技术的不断发展,三相逆变原理将会在更多领域发挥重要作用,推动工业生产和电力系统的发展进步。
试论基于SVPWM技术的三相变频变幅逆变电源
试论基于SVPWM技术的三相变频变幅逆变电源摘要:在现在国内模拟电源领域,模拟电源仍是一个正在持续发展的阶段,大家在摸索着前进,故模拟电源在使用过程中存在许多问题,本文从空间矢量脉宽调制算法出发,试论一种基于 SVPWM 技术的三相变频变幅逆变电源。
通过对此实验结果的相关测试参数表明,基于 SVPWM 技术的三相变频变幅逆变电源不仅提高了电流的电压,也同时降低了相关器件的损耗。
由此可见,基于SVPWM技术的三相变频变幅逆变电源具有着非常好的发展前景。
关键词:SVPWM技术三相变频变幅逆变电源;引言随着中国经济的发展,更加重视可持续发展,对环境要求越来越高,推崇低碳、绿色、环保。
所以像基于SVPWM技术的三相变频变幅逆变电源这种新兴技术是重点研究对象,因为该技术的广泛运用可以实现更低的能量消耗和更高的使用效率,一旦投入使用,也将实现更高的经济价值。
所以,该技术值得大力投入人力和物力研究。
1、SVPWM技术简介SVPWM是近几年新兴发展的一种电源控制方法,这种电源控制方式主要是由特定的六个不同功率的开关元件组成的逆变器,再由这些功率元件组成独特的开关模式。
这种开关模式产生的调制波,是目前可以正常传输的电流波中最理想的正弦波形。
因为它的矢量PWM与之前研究输出的正弦PWM存在着很大的不同,它的出发点是三相输出电压的整体效果,与传统的SPWM技术相比较,其组成的电流波形和电机转矩脉动都得到了很大的改善,旋转磁场也更加理想化,它很大程度的提高整个直流母线电流电压的使用效率,而且更加容易实现信息化。
同时SVPWM技术可以实现每个小区间的开关每次开关时只需要一个器件,所以可以降低开关的损耗;再者SVPWM技术是利用电压空间矢量直接生成三相PWM波,计算简单。
SVPWM技术使用的逆变器输出线电压基波最大值为直流侧电压,比一般的SPWM逆变器输出电压高15%。
2、总体方案SVPWM 主要依据于平均值等效原理,即在一个开关周期内通过对基本电压矢量加以组合,使其平均值与既定电压矢量相等。
三相逆变电源控制方案
三相逆变电源控制方案介绍三相逆变电源是将直流电源转换为交流电源的一种设备,常用于工业自动化系统、电动机驱动以及太阳能和风能等可再生能源的利用。
本文将介绍一种基于PWM调制的三相逆变电源控制方案。
原理三相逆变电源控制方案主要由三个部分组成:输入直流电源、PWM控制器和输出滤波器。
•输入直流电源:该电源通常为蓄电池组或者直流稳压电源,提供给PWM控制器稳定的直流电压。
•PWM控制器:PWM控制器负责将直流电源的电压转换为交流电压。
它通过快速开关控制器内的MOSFET管,产生类似正弦波的脉冲信号。
这些脉冲信号的宽度和频率由控制器根据输入信号调整。
•输出滤波器:输出滤波器的作用是滤除PWM控制器产生的脉冲信号中的高频噪声,并将脉冲信号平滑成类似正弦波的交流电压。
一般采用LCL结构滤波器,其中L表示电感,C表示电容。
控制方案三相逆变电源的控制方案一般采用空间矢量调制(SVPWM)技术。
SVPWM是一种在三相功率逆变电流控制中广泛应用的控制策略。
它通过在相位和幅值方向上进行矢量运算,使得输出的交流电压尽可能接近所需的正弦波形。
SVPWM控制方案的步骤如下:1.根据所需的交流电压频率和幅值,确定基波矢量和调制因子。
2.将基波矢量分解为两个正弦波矢量,分别表示在α轴和β轴方向上的分量。
3.根据调制因子和基波矢量的振幅,计算三个相电压的矢量值。
4.将计算得到的相电压矢量进行相加,得到最终的输出矢量。
5.根据PWM控制器的开关状态,控制输出电压的形状和幅值。
优势和应用三相逆变电源控制方案具有以下优势:1.高效性:采用SVPWM控制方案可以使输出的交流电压尽可能接近所需的正弦波形,提高电能的利用率。
2.稳定性:采用PWM控制方式可以实现对输出电压的精确控制,提高系统的稳定性。
3.可靠性:三相逆变电源具有较高的可靠性和抗干扰能力,适用于各种工业环境。
三相逆变电源控制方案广泛应用于以下领域:•工业自动化系统:用于驱动电动机、控制工业设备等。
IGBT三相逆变电源的设计
摘要本文设计了一种以微处理器89C51为核心,SPWM控制器SA4828为主体的数字逆变测试电源系统。
该电源采用全数字化控制,结构简单,控制灵活,为测试电源产品的开发给出了一种全新的设计方法。
智能化控制是目前国内外的一个研究热点,本设计中控制核心采用性价比高的C51系列单片机。
采用高速度,高性能的微处理器进行处理存储和比较,实现一些高效率的控制方法,同时实施迅速有效的保护功能。
在调制方法上采用流行的脉宽调制SPWM,为了改善设备的性能,提高设备的效率,采用了先进的数字化控制脉宽调制芯片SA4828代替原来的模拟控制脉宽调制芯片HFT-4752,SA4828是Mite公司生产三相SPWM 波形产生器,它可提供高质量,全数字的三相脉宽调制波形,同时为了提高驱动与保护的快速性与准确性,采取了高性能的驱动保护芯片。
在供电电路上采用JS158,满足专为设计逆变装置而又使用IPM的嵌入式系统级开关电源。
文中介绍SA4828的原理及其应用在逆变器中的软硬件设计方法。
结果表明,采用了本文设计的数字化控制的逆变测试电源可以获得稳定的电压输出,符合一台测试电源的设计要求。
数字化的测试电源最终实现了自动调节、自动检测、自动诊断和自动保护等功能,基本实现了智能控制的要求。
关键词:正弦脉宽调制(SPWM),SA4828,逆变,IGBT,89C51AbstractWe design a microprocessor 89C51 as the core, SPWM controller SA4828 as the main body of the digital inverter test power source the power supply adopts the full digital control, the structure is simple,Flexible control for testing the development of power supply products. A new design method is given intelligent control is a hot research topic at home and abroad, the design cost-effective C51 series single chip microcomputer as control core used in,high speed, high performance microprocessor for processing Storage and comparison, some efficient control methods, and at the same time quickly and efficiently protect function on the modulation method uses the popular, a string of pulse width modulation SPWM, to improve the performance of the equipment, to improve the efficiency of the equipment, adopts the advanced digital control PWM chip SA4828 instead of the original analog control PWM chip HFT-4752, SA4828 is Mite company produces three-phase SPWM waveform generator, it can bring high-quality, full digital three-phase PWM waveform, at the same time in order to improve the rapid leaf and the accuracy of driver and protection, took a high-performance drive protection chip . In the power supply circuit adopts JS158, is enough for design and using IPM inverter device embedded system level switch power supply in this paper, the principle and application of SA4828 soft in the inverter. Hardware design method, the results show that the adopted in this paper, the design of digital control inverter test power source can obtain steady feet, voltage output, can meet the demands of a set of test power supply a meter digital test power finally realizes the automatic adjustment, automatic detection, automatic diagnosis and automatic protection function, basically achieved the requirement of intelligent control.Keywords: sine pulse width modulation (SPWM), SA4828, inverter, IGBT,89C51目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1课题的背景 (1)1.2电源技术的发展概况 (2)第2章逆变电路的基本原理 (4)2.1 IGBT管的基本原理与特性 (4)2.1.1 IGBT的工作原理 (4)2.2逆变技术及其原理 (9)2.2.1现代逆变技术的分类 (10)2.2.2逆变电路的基本工作原理 (11)2.2.3电力器件的换流方式 (11)2.2.4三相电压型逆变电路 (12)2.3SPWM控制技术及其原理 (15)2.3.1 SPWM控制的基本原理 (15)第3章系统硬件设计 (18)3.1系统总体介绍 (18)3.2系统主电路设计 (20)3.2.1输入EMI滤波器的设计 (21)3.2.2输入整流滤波电路的设计 (23)3.2.3逆变器和输出滤波电路的设计 (24)3.2.4 RCD缓冲电路的设计 (26)3.3采样电路及A/D转换电路 (30)3.4SPWM波产生芯片SA4828及其应用 (33)3.4.1 SA4828工作原理 (33)3.4.2 SA4828与单片机的连接 (35)3.4.3 SA4828的编程 (36)3.5IGBT驱动电路EXB841 (40)3.5.1IGBT驱动电路的要求 (40)3.5.2.集成化IGBT专用驱动器EXB841 (43)3.5.3使用EXB841应该注意的一些事项 (45)3.6系统保护电路设计 (45)3.7辅助电源电路的设计 (48)第4章系统软件的设计 (50)4.1系统控制程序设计 (50)4.2软件抗干扰技术 (52)结论 (54)致谢 (55)参考文献 (56)附录A:第1章绪论1.1课题的背景随着各国工业与科学技术的飞速发展,在将来工业高度自动化的情况下,计算机技术、电力电子技术及自动控制技术将成为三种最重要的技术。
三相电压型逆变电路中变频变压的控制方式
三相电压型逆变电路中变频变压的控制方式1.引言1.1 概述随着现代电力系统及电子技术的发展,逆变电路在工业和家庭领域的应用越来越广泛。
三相电压型逆变电路是一种常见的逆变电路类型,可以将直流电源转换为交流电源,用于驱动交流电动机或供电给交流负载。
三相电压型逆变电路的基本原理是利用逆变器将直流电源的电压转换为三相交流电压。
这种逆变电路由三相桥式逆变器、LC滤波器和负载组成。
逆变器通过控制开关管的开关动作,将直流电源的电压逆变为可控制的三相交流电压。
LC滤波器用于平滑交流输出电压,提高电路的稳定性和纹波滤波效果。
变频变压则是指逆变电路通过改变交流输出电压的频率和幅值,实现对交流电机速度和转矩的精确控制。
变频变压的控制方式有多种,包括PWM(脉宽调制)控制、SPWM(正弦PWM)控制、SVPWM(空间矢量PWM)控制等。
这些控制方式通过调整逆变器中开关管的开关时间和频率,以及调节控制信号的幅值,实现对输出交流电压的精确控制。
本文将重点探讨三相电压型逆变电路中变频变压的控制方式。
通过深入分析这些控制方式的原理和特点,我们可以更好地理解逆变电路的工作原理,为逆变电路的设计和应用提供参考。
同时,本文将对当前变频变压控制方式的研究进展和未来发展方向进行展望,以为相关领域的研究者提供参考和启示。
1.2 文章结构文章结构决定了文章的布局和组织方式,对读者理解文章内容和观点的逻辑顺序起到重要的指导作用。
本文将按照以下结构进行阐述和探讨三相电压型逆变电路中变频变压的控制方式。
首先,我们将在引言部分概述本文的目的和主要内容,并简要介绍三相电压型逆变电路的基本原理,为后续的内容奠定基础。
通过引言的概述,读者可以对本文的主题和结构有一个整体的把握。
接下来,正文部分将分为两个主要章节展开讨论。
第一章节将详细阐述三相电压型逆变电路的基本原理,包括其工作原理、电路组成和工作状态等方面的内容。
通过对三相电压型逆变电路的基本原理的介绍,读者可以全面了解这种电路的特点和原理,为后续的控制方式讨论提供理论基础和背景知识。
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一、基本要求:
1、输出电压:AC三相四线正弦波
2、输入电压:AC三相380V±10%
3、输入电压频率:50±5HZ
4、负载功率因数:COSφ=0.7~1.0 滞后(60HZ)
COSφ=0.8~1.0 滞后(500HZ)
5、负载短时过载倍数:150%
二、电路原理框图
、
一、整流部分的设计
整流电路是一种将交流电能转变为直流电能的变换电路。
按输入电源的相数分,可分为单相,三相和多相等,通常单项整流应用于小功率场合,三相整流通常用于中大功率场合,而多项则用语特殊要求的支流负载。
按整流器件分,可分为可控整流和不可控整流两种。
可控整流电路又可分为全控整流电路和半控整流电路。
在全控整流电路中,整流期间全由晶闸管组成。
半控整流电路则由整流二极管和晶闸管组成。
不控整流电路全由整流二极管组成。
本设计为三项交流电源输入,故所要选取的整流电路需为三相整流电路,三相整流电路多用三相变压器作为交流电源,变压器原边接成三角形而副边接成星形。
通常三相整流电路主要有三相半波整流电路和三相桥式整流电路两种。
本设计采用三相桥式整流电路是从三相半波整流电路发展而来的,它是由两组三相半波整流电路串联而成的,一组接成共阴极,另一组接成共阳极。
由于三相桥式整流电路是两组半波整流电路串联,因此它的整流输出电压为三相半波时的两倍。
这种电路一般包括三
相桥式不控整流电路,三相桥式全控整流电路和三相桥式半控整流电路三种,而且三相桥式三相桥式全控整流电路和三相桥式半控整流电路需要设计相应的信号驱动电路来保证整流的实现,对于设计来说较为繁琐,因此我们所设计的三相整流逆变电源的整流部分采用三相桥式不控整流电路。
选择该种整流电路的依据是:
(1)设计主导思想是把三相交流电变换成电压的大小和频率均可调的三相交流电;(2)三相桥式整流对三相交流电源来说是对称性负载;
(3)三相桥式整流与三相半波整流相比有很多优点;
(a)在交流电源电压相同时,整流输出电压高,脉动小,脉动频率高;
(b)交流电源的电流无直流分量;
(c)不需要电源中线。
整流部分的具体电路见图1.1,图中由整流二极管VD1~VD6组成三相桥式不控整流电路,电解电容C1和C2为滤波电容,其功能是:滤平全波整流后的电压纹波;当负载变化时,使直流电压保持平稳。
R1为限流电阻。
在逆变电路接通以前,C1、C2上的电压为零,在接通电源瞬间,滤波电容的充电电流很,过大的冲击电流将可能使电路中的组成。