變頻技術探討
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摘要
變頻技術是電力電子技術的主要組成部分，它主要用于需要交流電源的電壓、頻率可調(diào)(或恒壓、恒頻)的用電設備，如交流電機、中頻電源及各種專用電源的中間環(huán)節(jié)等。這一技術的產(chǎn)生和發(fā)展為交流調(diào)速開拓了廣闊的天地。國外交流調(diào)速在電氣傳動行業(yè)己占絕對優(yōu)勢，雖然國內(nèi)直流調(diào)速還在大量使用，但近年來凡新建的電氣傳動系統(tǒng)均采用交流調(diào)速，其發(fā)展勢頭是迅速的。變頻技術在供電電源方面的應用主要是(1)將過去用發(fā)電機、變壓器產(chǎn)生交流電的地方用變頻電源取代(2)將計算機、電焊機、電子裝置等用直流電源的地方改為以變頻技術為核心的開關電源。變頻技術在電源中的應用，極大地減小了電源裝置的體積，提高了效率，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。
所謂變頻就是利用電力電子器件(如功率晶體管GTR、絕緣柵雙極型晶體管IGBT)將50Hz的市電變換為用戶所要求的交流電或其他電源。它分為直接變頻(又稱交-交變頻)，即把市電直接變成比它頻率低的交流電，大量用在大功率的交流調(diào)速中;間接變頻(又稱交-直-交變頻)，即先將市電整流成直流，再變換為要求頻率的交流。它又分為諧振變頻和方波變頻。前者主要用于中頻加熱，方波變頻又分為等幅等寬和SPWM變頻。常用的方法有正弦波(調(diào)制波)與三角波(載波)比較的SPWM法、磁場跟蹤式SPWM法和等面積SPWM法等。
本設計所設計的題目屬于間接變頻技術。它主要包括整流部分、逆變部分、控制部分及保護部分等。中間逆變環(huán)節(jié)為三相SPWM逆變方式。



目 錄
1 緒論 ……………………………………………………………………1
1.1 變頻技術簡介…………………………………………………………1
1.2 變頻器發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢………………………………………………1
1.3 研究的目的和意義……………………………………………………2
1.4 本次設計方案簡介……………………………………………………3
1.4.1 變頻器主電路方案的選定 ……………………………………4
1.4.2 系統(tǒng)原理框圖及各部分簡介……………………………………4
1.4.3 電動機原始參數(shù)…………………………………………………6
2 交流異步電動機變頻調(diào)速原理及方法 ………………………………7
2.1 三相異步電機工作的基本原理………………………………………7
2.2 變頻調(diào)速的控制方式及選定…………………………………………7
2.2.1 V/f比恒定控制 …………………………………………………7
2.2.2 其它控制方式 …………………………………………………9
3 變頻器主電路設計 …………………………………………………11
3.1 主電路工作原理 ……………………………………………………11
3.1.1 主電路各部分設計………………………………………………11
3.1.2 過、欠壓保護電路設計 ………………………………………13
3.1.3 過流保護設計……………………………………………………15
3.2 主回路參數(shù)計算 ……………………………………………………16
3.3 IGBT及驅(qū)動模塊介紹 ………………………………………………17
3.3.1 IGBT簡介及驅(qū)動選擇 …………………………………………17　
3.3.2 EXB841的內(nèi)部結構和工作原理 ………………………………20
4 控制回路設計 ………………………………………………………25
4.1 SPWM波調(diào)制技術簡介 ………………………………………………25
4.2 SA4828的特點和引腳功能 …………………………………………26
4.2.1 SA4828的特點 …………………………………………………26
4.2.2 SA4828引腳功能 ………………………………………………27
4.3 內(nèi)部結構及工作原理 ………………………………………………28
4.4 控制系統(tǒng)的實現(xiàn) ……………………………………………………29
5 變頻器軟件設計 ……………………………………………………33
5.1 流程圖 ………………………………………………………………33
5.2 程序設計 …………………………………………………………34
結術語 ……………………………………………………………………41
致謝 ………………………………………………………………………42
參考文獻 …………………………………………………………………43



參 考 文 獻
1.孫樹樸，鄭征等。電力電子技術。徐州：中國礦業(yè)大學出版社。2000
2.余發(fā)山，鄭征等。自動控制系統(tǒng)。徐州：中國礦業(yè)大學出版社。2005
3. 楊凌霄，李玉玲。微型計算機原理及應用。徐州：中國礦業(yè)大學出版社。2004
4.康華光 陳大欽等。電子技術基礎（模電）北京：高等教育出版社。2003
5.康華光 陳大欽等。電子技術基礎（數(shù)電）北京：高等教育出版社。2003