交流异步电动机变频调速设计

论文编号:JD288      论文字数:18478,页数:43 

1  绪　论
1.1　变频技术简介
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