高速電機變頻器的設計與實現
時間:2008-12-18 14:21:49來源:dujing
導語:?文章介紹了一種中小功率交流高速電機變頻器的設計方案,詳細闡述了變頻器的控制原理及其實現方法,給出了控制速度的編程思路,指出了電機在不同轉速下的控制特點。
摘要:文章介紹了一種中小功率交流高速電機變頻器的設計方案,詳細闡述了變頻器的控制原理及其實現方法,給出了控制速度的編程思路,指出了電機在不同轉速下的控制特點。
關鍵詞 :高速 電機;變頻器;變頻調速 ;階梯波控制
0 引言
高速電機除了采用特殊的材料和工藝外,其電磁原理與三相交流 電機一樣,有 3個線圈繞組。當在 3個繞組上分別施加相同幅值 、相同頻率、相位相差 120。的電壓時,電機就開始轉動。高速電機的轉速 由加在繞組上 的信號頻率決定,改變加在繞組上的電壓頻率,即可調節電機的轉速 。因此 ,電機的調速問題實際上就是 電壓 的頻率調節問題 ,因此交流電機調速器常被稱為變頻器。
雖然交流電機變頻器目前已有許多成熟的技術可以應用 ,市場上成型的變頻器產品也比較多,但多是采用大功率 、高精度控制設計 的 ,因而成本很高。本文提出了一種用 單片機設計的變頻器設計思路,電路簡單 、經濟實用 、變頻范圍廣,具有較好的應用價值。
1 工作原理
實現三相交流變頻器 的方法有 多種 ,比較常用的仍是“交一直一交”變頻方式,其工作原理如圖1所示 。
交流電經過整流后成為變頻器的直流工作電壓V[sub]d[/sub],通過控制 V1、V2、V3、V4、V5、V6六個 MOS功率管的開關順序及頻 率,就可在 電機的 3個繞組上產生不同幅值、不同頻率的電壓,從而實現對電機的控制 。因此 ,交流變頻器的核心就是對 V1、V2、V3、V4、V5、V6六個 MOS功率 管的控制 ,其控制方法的好壞直接影響控制器的質量 。
顯然 ,當 V1導通時 V2必須關 斷;同理 ,V3導通時 V4關 斷,V5導通 時 V6關 斷。若每 隔 30。給V1~V6加上一組符合特定規律的觸發脈沖,使MOS管依次導通,則每給 12組脈沖,MOS管 自Vl ~V6以 360。循環導通一次。表 1列出了 1個周期內各 M0S管的導通情況 。
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