变频技术探讨.doc
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变频技术探讨,页数 43字数17778摘要变频技术是电力电子技术的主要组成部分，它主要用于需要交流电源的电压、频率可调(或恒压、恒频)的用电设备，如交流电机、中频电源及各种专用电源的中间环节等。这一技术的产生和发展为交流调速开拓了广阔的天地。国外交流调速在电气传动行业己占绝对优势，虽然国内直流调速还在大量使用，但近年来凡...
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变频技术探讨
页数 43 字数 17778
摘要
变频技术是电力电子技术的主要组成部分，它主要用于需要交流电源的电压、频率可调(或恒压、恒频)的用电设备，如交流电机、中频电源及各种专用电源的中间环节等。这一技术的产生和发展为交流调速开拓了广阔的天地。国外交流调速在电气传动行业己占绝对优势，虽然国内直流调速还在大量使用，但近年来凡新建的电气传动系统均采用交流调速，其发展势头是迅速的。变频技术在供电电源方面的应用主要是(1)将过去用发电机、变压器产生交流电的地方用变频电源取代(2)将计算机、电焊机、电子装置等用直流电源的地方改为以变频技术为核心的开关电源。变频技术在电源中的应用，极大地减小了电源装置的体积，提高了效率，产生了巨大的经济效益。
所谓变频就是利用电力电子器件(如功率晶体管GTR、绝缘栅双极型晶体管IGBT)将50Hz的市电变换为用户所要求的交流电或其他电源。它分为直接变频(又称交-交变频)，即把市电直接变成比它频率低的交流电，大量用在大功率的交流调速中;间接变频(又称交-直-交变频)，即先将市电整流成直流，再变换为要求频率的交流。它又分为谐振变频和方波变频。前者主要用于中频加热，方波变频又分为等幅等宽和SPWM变频。常用的方法有正弦波(调制波)与三角波(载波)比较的SPWM法、磁场跟踪式SPWM法和等面积SPWM法等。
本设计所设计的题目属于间接变频技术。它主要包括整流部分、逆变部分、控制部分及保护部分等。中间逆变环节为三相SPWM逆变方式。
目 录
1 绪论 ……………………………………………………………………1
1.1 变频技术简介…………………………………………………………1
1.2 变频器发展现状和趋势………………………………………………1
1.3 研究的目的和意义……………………………………………………2
1.4 本次设计方案简介……………………………………………………3
1.4.1 变频器主电路方案的选定 ……………………………………4
1.4.2 系统原理框图及各部分简介……………………………………4
1.4.3 电动机原始参数…………………………………………………6
2 交流异步电动机变频调速原理及方法 ………………………………7
2.1 三相异步电机工作的基本原理………………………………………7
2.2 变频调速的控制方式及选定…………………………………………7
2.2.1 V/f比恒定控制 …………………………………………………7
2.2.2 其它控制方式 …………………………………………………9
3 变频器主电路设计 …………………………………………………11
3.1 主电路工作原理 ……………………………………………………11
3.1.1 主电路各部分设计………………………………………………11
3.1.2 过、欠压保护电路设计 ………………………………………13
3.1.3 过流保护设计……………………………………………………15
3.2 主回路参数计算 ……………………………………………………16
3.3 IGBT及驱动模块介绍 ………………………………………………17
3.3.1 IGBT简介及驱动选择 …………………………………………17
3.3.2 EXB841的内部结构和工作原理 ………………………………20
4 控制回路设计 ………………………………………………………25
4.1 SPWM波调制技术简介 ………………………………………………25
4.2 SA4828的特点和引脚功能 …………………………………………26
4.2.1 SA4828的特点 …………………………………………………26
4.2.2 SA4828引脚功能 ………………………………………………27
4.3 内部结构及工作原理 ………………………………………………28
4.4 控制系统的实现 ……………………………………………………29
5 变频器软件设计 ……………………………………………………33
5.1 流程图 ………………………………………………………………33
5.2 程序设计 …………………………………………………………34
结术语 ……………………………………………………………………41
致谢 ………………………………………………………………………42
参考文献 …………………………………………………………………43
参 考 文 献
1.孙树朴，郑征等。电力电子技术。徐州：中国矿业大学出版社。2000
2.余发山，郑征等。自动控制系统。徐州：中国矿业大学出版社。2005
3. 杨凌霄，李玉玲。微型计算机原理及应用。徐州：中国矿业大学出版社。2004
4.康华光 陈大钦等。电子技术基础（模电）北京：高等教育出版社。2003
5.康华光 陈大钦等。电子技术基础（数电）北京：高等教育出版社。2003
页数 43 字数 17778
摘要
变频技术是电力电子技术的主要组成部分，它主要用于需要交流电源的电压、频率可调(或恒压、恒频)的用电设备，如交流电机、中频电源及各种专用电源的中间环节等。这一技术的产生和发展为交流调速开拓了广阔的天地。国外交流调速在电气传动行业己占绝对优势，虽然国内直流调速还在大量使用，但近年来凡新建的电气传动系统均采用交流调速，其发展势头是迅速的。变频技术在供电电源方面的应用主要是(1)将过去用发电机、变压器产生交流电的地方用变频电源取代(2)将计算机、电焊机、电子装置等用直流电源的地方改为以变频技术为核心的开关电源。变频技术在电源中的应用，极大地减小了电源装置的体积，提高了效率，产生了巨大的经济效益。
所谓变频就是利用电力电子器件(如功率晶体管GTR、绝缘栅双极型晶体管IGBT)将50Hz的市电变换为用户所要求的交流电或其他电源。它分为直接变频(又称交-交变频)，即把市电直接变成比它频率低的交流电，大量用在大功率的交流调速中;间接变频(又称交-直-交变频)，即先将市电整流成直流，再变换为要求频率的交流。它又分为谐振变频和方波变频。前者主要用于中频加热，方波变频又分为等幅等宽和SPWM变频。常用的方法有正弦波(调制波)与三角波(载波)比较的SPWM法、磁场跟踪式SPWM法和等面积SPWM法等。
本设计所设计的题目属于间接变频技术。它主要包括整流部分、逆变部分、控制部分及保护部分等。中间逆变环节为三相SPWM逆变方式。
目 录
1 绪论 ……………………………………………………………………1
1.1 变频技术简介…………………………………………………………1
1.2 变频器发展现状和趋势………………………………………………1
1.3 研究的目的和意义……………………………………………………2
1.4 本次设计方案简介……………………………………………………3
1.4.1 变频器主电路方案的选定 ……………………………………4
1.4.2 系统原理框图及各部分简介……………………………………4
1.4.3 电动机原始参数…………………………………………………6
2 交流异步电动机变频调速原理及方法 ………………………………7
2.1 三相异步电机工作的基本原理………………………………………7
2.2 变频调速的控制方式及选定…………………………………………7
2.2.1 V/f比恒定控制 …………………………………………………7
2.2.2 其它控制方式 …………………………………………………9
3 变频器主电路设计 …………………………………………………11
3.1 主电路工作原理 ……………………………………………………11
3.1.1 主电路各部分设计………………………………………………11
3.1.2 过、欠压保护电路设计 ………………………………………13
3.1.3 过流保护设计……………………………………………………15
3.2 主回路参数计算 ……………………………………………………16
3.3 IGBT及驱动模块介绍 ………………………………………………17
3.3.1 IGBT简介及驱动选择 …………………………………………17
3.3.2 EXB841的内部结构和工作原理 ………………………………20
4 控制回路设计 ………………………………………………………25
4.1 SPWM波调制技术简介 ………………………………………………25
4.2 SA4828的特点和引脚功能 …………………………………………26
4.2.1 SA4828的特点 …………………………………………………26
4.2.2 SA4828引脚功能 ………………………………………………27
4.3 内部结构及工作原理 ………………………………………………28
4.4 控制系统的实现 ……………………………………………………29
5 变频器软件设计 ……………………………………………………33
5.1 流程图 ………………………………………………………………33
5.2 程序设计 …………………………………………………………34
结术语 ……………………………………………………………………41
致谢 ………………………………………………………………………42
参考文献 …………………………………………………………………43
参 考 文 献
1.孙树朴，郑征等。电力电子技术。徐州：中国矿业大学出版社。2000
2.余发山，郑征等。自动控制系统。徐州：中国矿业大学出版社。2005
3. 杨凌霄，李玉玲。微型计算机原理及应用。徐州：中国矿业大学出版社。2004
4.康华光 陈大钦等。电子技术基础（模电）北京：高等教育出版社。2003
5.康华光 陈大钦等。电子技术基础（数电）北京：高等教育出版社。2003
