交流交流变频器设计(编辑修改稿)

交流交流变频器设计(编辑修改稿)内容摘要：

出电压 ud2 为相电压在负半周的包络线，总的整流输出电压 ud = ud1－ ud2 是两条包络线间的差值，将其对应到线电压波形上，即为线电压在正半周的包络线。 直接从线电压波形看，由于共阴极组中处于通态的晶闸管对应的最大（正得最多）的相电压，而共阳极组中处于通态的晶闸管对应的是最小（负得最多）的相电压，输出整流电压 ud为这两个相电压相减，是线电压中最大的一个，因此输出整流电压 ud波形为线电压在正半周的包络线。 由于负载端接得有电感且电感的阻值趋于无 穷大，电感对电流变化有抗拒作用。 流过电感器件的电流变化时，在其两端产生感应电动势 Li，它的极性事阻止电流变化的。 当电流增加时，它的极性阻止电流增加，当电流减小时，它的极性反过来阻止电流减小。 电感的这种作用使得电流波形变得平直，电感无穷大时趋于一条平直的直线。 武汉理工大学《电力电子装置及控制》课程设计说明书 4 通过触发脉冲的控制，六个晶闸管按 VT1— VT2— VT3— VT4— VT5— VT6 的顺序导通，相位依次相差 60176。 ；共阴极组按 VT1— VT3— VT5 的顺序导通，相位依次相差 120176。 ；共阳极组按 VT4— VT6— VT2顺序导通，相位也是依次相差 120176。 ；同一相的 上下两个桥臂，即 VT1 和 VT4， VT3 和 VT6， VT5 和 VT2 导通相差 180176。 通过改晶闸管变触发角，整流输出的波形也随之改变。 当带电阻性负载时，三相桥式全控整流电路的  角移相范围为 120176。 ；当带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的  角移相范围为 90176。 三相桥式全控整流电路在 0 时的输出波形图如图 23所示： 图 23 三相桥式全控整流电路在  =0176。 时的输出波形图 武汉理工大学《电力电子装置及控制》课程设计说明书 5 整流滤波电路定量分析 根据三相桥式全控整流电路的工作原理，整流输出电压的波形在一个周期内脉动六次，而且每次的波形相同，结合图 23，对三相桥式全控整流电路的定量分析只须针对一个脉波进行计算即可。 阻感性负载时，由于电流连续，故有整流输出电压平均值为：    c o )()s i n (631 23 2UtdtUU d    电阻性负载时，由于电流可能断续，故有以下两种计算方法： 当 60 时，有    c o )()s i n (631 23 2 UtdtUU d    当 60 时，有 ））（（       3c o )()s i n (631 23 2 UtdtUU d 逆变电路设计 与整流电路相比较，把直流电变成交流电的电路成为逆变电路。 当交流侧接在电网上，称为有源逆变；当交流侧直接和负载相接时，称为无源逆变。 在不加说明时，逆变电路一般指无源逆变。 逆变电路在现实生活中有很广泛的应用。 交流电路在工作过程中不断发生电流从一个支路向另一个支路的转移，这称为换流。 换流是 实现逆变的基础。 通过控制开关器件的开通和关断来控制电流通过的支路，这就是实现换流的基本原理。 换流有多种方式，其中主要分为器件换流、电网换流、负载换流和强迫换流四种方式。 采用电压型全桥逆变电路。 在电压型逆变电路中，直流电源是交流整流后，由大电容滤波后形成的电压源。 此电压源的交流内阻抗近似于零，他吸收负载端得谐波无功功率。 逆变电路工作时，输出电压幅值等于输入电压的方波电压。 SPWM 控制技术的原理 SPWM（ Sinusoidal Pulse Width Modulation）控制技术就是在 PWM 的 基础上，改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按照正弦规律排列，这样波形经武汉理工大学《电力电子装置及控制》课程设计说明书 6 过适当的滤波就可以做到正弦波输出。 PWM 控制技术的基础源于采样控制理论中的面积等效原理：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。 图 24中，正弦波被分成 N等份，就可以把正弦波看成是由 N个彼此相连的脉冲序列组成的波形。 这些脉冲宽度相等，都等于π /N，但幅值不等，且脉冲顶部不是水平直线，而是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。 如果把上述脉冲序列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中。