300KVA变频电源技术参数（OYHS-988300）产品共同特点
输出电压：0-300V连续可调
输出频率：60HZ，50HZ，40-499.9HZ连续可调
超臷能力强，瞬间电流可承受三倍额定电流
故障时一键停机功能，反应速度快，反应时间在2ms以内
具有过流，过压，过温，短路，过载等多重保护及报警功能
高精度的稳频稳压功能，快速调节电压，频率
主要元器件均采用原装进口品牌，品质可靠
三进单出变频电源技术参数
型号（OYHS）
OYHS-988300
输出容量（300KVA）
300KVA
电路方式
IGBT/SPWM脉宽调制方式
交流输入
相数三相
波形SINEWAWE
电压
380V±15%
频率波动范围50HZ or60HZ±10%
功率因数﹥0.9
交流输出
相数单相
波形SINE WAVE
低档电压
0-150V连续可调
高档电压
0-300V连续可调
频率
60HZ，50HZ，40-499.9HZ连续可调
频率稳定率≤0.01%
低档最大电流（A）
2500A（0-150V）
高档最大电流（A）
1250A（150-300V）
整机性能
电源稳压率﹤1%
负载稳压率﹤1%
波形失真度﹤1%
效率﹥90%
反应时间≤2ms
波峰因子3：1
保护装置具有过压，过流，超载，输入欠压，过高温，短路
等多重保护
显示
显示介面数位式LED显示
电压4位数，数位电压表，解析度0.1V
电流4位数，数位电流表，解析度0.1A
功率4位数，数位瓦特表
频率4位数，数位频率表
环境及其它
冷却装置高速变频风扇冷却，强制冷风
工作温度-10℃to50℃
相对湿度0～90%（非凝结状态）
海拔高度≤1500m
重量（KG）1750
尺寸(H*D*W）mm1400*1100*800*2
注：1以上尺寸不含脚输高度
2可根据顾客要求规格特别定制
3本公司产品规格不断研发改进,规格若有变更,恕不另行通知
基于DSP的三相SPWM变频电源的设计 变频电源作为电源系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。现代变频电源以低功耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。变频电源的整个电路由交流-直流-交流-滤波等部分构成，输出电压和电流波形均为纯正的正弦波，且频率 和幅度在一定范围内可调。 本文实现了基于TMS320F28335的变频电源数字控制系统的设计，通过有效利用TMS320F28335丰富的片上硬件资源，实现了SP WM的不规则采样，并采用PID算法使系统产生高品质的正弦波，具有运算速度快、精度高、灵活性好、系统扩展能力强等优点。 系统总体介绍 根据结构不同，变频电源可分为直接变频电源与间接变频电源两大类。本文所研究的变频电源采用间接变频结构即交-直-交变换过程。首先通过单相全桥整流电路完成交-直变换，然后在DSP控制下把直流电源转换成三相SPWM波形供给后级滤波电路，形成标准的正弦波。变频系统控制器采用TI公司推出的业界首款浮点数字信号控制器TMS320F28335，它具有150MHz高速处理能力，具备32位浮点处理单元，单指令周期32位累加运算，可满足应用对于更快代码开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。与上一代领先的数字信号处理器相比，最新的F2833x浮点控制器不仅可将性能平均
提升50%，还具有精度更高、简化软件开发、兼容定点C28x TM控制器软件的特点。系统总体框图如图1所示。 图1 系统总体框图 （1）整流滤波模块：对电网输入的交流电进行整流滤波，为变 换器提供波纹较小的直流电压。 （2）三相桥式逆变器模块：把直流电压变换成交流电。其中功率级采用智能型IPM功率模块，具有电路简单、可靠性高等特点。 （3）LC滤波模块：滤除干扰和无用信号，使输出信号为标准正 弦波。 （4）控制电路模块：检测输出电压、电流信号后，按照一定的控制算法和控制策略产生SPWM控制信号，去控制IPM开关管的通断从而保持输出电压稳定，同时通过SPI接口完成对输入电压信号、电流信号的程控调理。捕获单元完成对输出信号的测频。
变频器工作原理图解 1 变频器的工作原理 变频器分为 1 交---交型输入是交流，输出也是交流 将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流，又称直接式变频器 2 交—直---交型输入是交流，变成直流再变成交流输出 将工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电 又称为间接变频器。 多数情况都是交直交型的变频器。 2 变频器的组成 由主电路和控制电路组成 主电路由整流器中间直流环节逆变器组成 先看主电路原理图
三相工频交流电经过VD1 ~ VD6 整流后，正极送入到缓冲电阻RL中，RL的作用是防止电流忽然变大。经过一段时间电流趋于稳定后，晶闸管或继电器的触点会导通 短路掉缓冲电阻RL ，这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上，这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。由于一个电容的耐压有限，所以把两个电容串起来用。 耐压就提高了一倍。又因为两个电容的容量不一样的话，分压会不同，所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ，这样，CF1 和CF2 上的电压就一样了。 继续往下看，HL 是主电路的电源指示灯，串联了一个限流电阻接在了正负电压之间，这样三相电源一加进来，HL就会发光，指示电源送入。 接着，直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间，VB的导通由控制电路控制，VB上还串联了变频器的制动电阻RB，组成了变频器制动回路。我们知道， 由于电极的绕组是感性负载，在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势，这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高，这个电压 高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。当有反向电压产生时，控制回路控制VB导通，电压就会通过VB在电阻RB释放掉。当电机较大时，还可并联外接电阻。 一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的，如果断开，这里可以接外加的支流电抗器，直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。 直流母线电压加到V1~V6 六个逆变管上，这六个大功率晶体管叫IGBT ，基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流，产生磁场使电机运转。 例如：某一时刻，V1 V2 V6 受基极控制导通，电流经U相流入电机绕组，经V W 相流入负极。下一时刻同理，只要不断的切换，就把直流电变成了交流电，供电机运转。 为了保护IGBT，在每一个IGBT上都并联了一个续流二极管，还有一些阻容吸收回路。主要的功能是保护IGBT，有了续流二极管的回路，反向电压会从该回路加到直流母线 上，通过放电电阻释放掉。 变频器主电路引出端子
三相正弦波变频电源设计 1设计任务分析 设计并制作一个三相正弦波变频电源，输出频率范围为20-100Hz，输出线电压有效值为36V，最大负载电流有效值为3A，负载为三相对称阻性负载（Y型接法）。三相正弦波变频电源原理方框图如图1-1所示。 图1-1 三相正弦波变频电源原理框图 2 三相正弦波变频电源系统设计方案选择 2.1 整流滤波电路方案选择 方案一：三相半波整流电路。该整流电路在控制角小于30°时，输出电压和输出电流波形是连续的，每个晶闸管按相序依次被触发导通，同时关断前面已经导通的晶闸管，每个晶闸管导通120°；当控制角大于30°时，输出电压，电流的波形是断续的。 方案二：三相桥式整流电路。该整流电路是由一组共阴极电路和一组共阳极电路串联组成的。三相桥式的整流电压为三相半波的两倍。 三相桥式整流电路在任何时候都有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管中一个是共阴极组的，一个是共阳极组的。他们同时导通，形成导电回路。 比较以上两种方案，方案二整流输出电压高，纹波电压较小且不存在断续现象，同时因电源变压器在正，负半周内部有电流供给负载，电源变压器得到了充分的
利用，效率高，因此选用方案二。滤波电路用于滤波整流输出电压中的纹波，采用负载电阻两端并联电容器C的方式。 2.2 逆变电路方案选择 根据题目要求，选用三相桥式逆变电路 方案一：采用电流型三相桥式逆变电路。在电流型逆变电路中，直流输入是交流整流后，由大电感滤波后形成的电流源。此电流源的交流内阻抗近似于无穷大，他吸收负载端的谐波无功功率。逆变电路工作时，输出电流是幅值等于输入电流的方波电流。 方案二：采用电压型三相桥式逆变电路。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，他吸收负载端的谐波无功功率。逆变电路工作时，输出电压幅值等于输入电压的方波电压。 比较以上两种方案，电流型逆变器适合单机传动，加，减速频繁运行或需要经常反向的场合。电压型逆变器适合于向多机供电，不可逆传动或稳速系统以及对快速性要求不高的场合。根据题目要求，选择方案二。 2.3 SPWM（正弦脉宽调制）波产生方案选择 在给设计中，变频的核心技术是SPWM波的生成。 方案一：采用SPWM集成电路。因SPWM集成电路可输出三相彼此相位严格互差120°的调制脉冲，随意可作为三相变频电源的控制电路。这样的设计避免了应用分立元件构成SPWM波形发生器离散性，调试困难，稳定性较差。 方案二：采用AD9851DDS集成芯片。AD9851芯片由告诉DDS电路，数据输入寄存器，频率相位数据寄存器，告诉D/A转换器和比较器组成。由该芯片生成正弦波和锯齿波，利用比较器进行比较，可生成SPWM波。 方案三：利用FPGA通过编程直接生成SPWM波。利用其中分频器来改变脉冲信号的占空比和频率，主要是可通过外部按钮发出计数脉冲来改变分频预置数，实现外部动作来控制FPGA的输出信号。
电力电子课程设计学院：电气与动力工程学院专业：电气工程及其自动化班级： 姓名： 学号： 指导老师： 目录
第一章：课程设计的目的及要求 (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.2课程设计的要求 (1) 1.3课程设计报告基本格式 (3) 第二章：三相变频电源介绍 (3) 第三章MATLAB软件的介绍 (4) 第四章：整流电路的设计 (5) 4.1 整流电路工作原理 (5) 4.2电容滤波的不可控整流 (6) 4.3 整流模块的计算及选型 (10) 第五章：逆变电路的设计 (13) 5.1 逆变电路的工作原理及波形 (13) 5.2 二极管和IGBT参数选择 (16) 第六章：SPWM逆变电路 (18) 第七章：驱动电路 (22) 第八章：MATLAB软件仿真 (22) 第九章：附录及参考文献 (25) 第十章：课程设计的心得体会 (26) 第一章：课程设计的目的及要求
1、课程设计的目的 通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的： 1）培养文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 2）培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3）培养运用知识的能力和工程设计的能力。 4）培养运用工具的能力和方法。 5）提高课程设计报告撰写水平。 2、课程设计的要求 题目：三相变频电源的设计 注意事项： 1）根据规定题目进行电力电子装置设计 2）通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。首先要明确自己课程设计的设计内容。 设计装置（或电路）的主要技术数据 主要技术数据
三相正弦波变频电源报告 摘要：本系统基于面积等效原理和奈奎斯特定理，采用AC-DC变换的方法，实现了市电到直流电压的转换；采用SPWM逆变器实现本地DC-AC的转换，采用DDS 产生频率可变的SPWM脉冲，实现了本地交流电源的变频；采用MAX197采样、反馈，实现了对本地交流电源有效值的控制以及缺相和过流保护。 关键字：变频电源；三相正弦波；逆变；正弦脉宽调制 Abstract:
三相正弦波变频电源报告 一.方案的选择与论证 1.题目要求及相关指标分析 本题目要求制作以三相正弦波变频电源，输出线电压有效值36V ，输出频率20-100HZ ，各相电压的有效值小于0.5V ，输出负载电流0.5A-3A 时，输出线电压有效值保持在36V ，误差小于5%。基于上述要求本设计采用AC-DC-AC 变换的方法，采用SPWM 控制逆变器实现变频。由于逆变器的开关以及感性、容性负载等对逆变器输出交流信号的延迟较严重，为了及时稳定变频电源的幅度，本设计采用多片A/D 同时采样输出交流信号。 2.方案的比较与选择 1) 正弦波脉宽调制实现方案的选择 (1) 自然采样法 图1 自然采样法 按照SPWM 控制的基本原理，在三角波和正弦波的自然交点时刻控制功率开关器件的通断，这种生成SPWM 波形的方法称为自然采样法，采用硬件实现时的方框图如图1所示。 图1中三角波发生器负责产生符合要求的SPWM 载波信号（三角波），正弦波发生器产生用户需要频率的正弦波信号，电压比较器在三角波和正弦波的自然交点的时刻实现翻转，控制功率开关器件的通断。 自然采样法生成的SPWM 波形很接近正弦波，若采用软件实现自然采样时需要解超越方程，需要花费大量的时间，难以实现实时控制；若采用硬件实现，为了控制逆变器功率器件的死区，需要很复杂的硬件来延时。 (2) 规则采样法 如图 2 所示取三角波两个正峰值之间的时间间隔为一个采样周期c T ，在三角波的负峰值时刻D t 对正弦信号波采样而得到D 点，过D 点作一水平直线和三角波分别交于A 、B 两点，在A 点时刻和B 点时刻控制功率开关器件的通断。可见A 、B 两点间的时间间隔就是脉冲宽度，则规则采样法得到的脉冲宽度为 ()1sin 2 c r d T a t δω=+ a 为调制度，即为三角波和正弦波的峰值之比，且 01a ≤<。r ω表示正弦信号的角频率。
甲血罔屈十 锂代-* 卜 ARC 阴 I/O CAP 基于DSP 的三相SPWM 变频电源的设计 变频电源作为电源系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。现代变频电源以低功 耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。变频电源的整个电路由交流 -直流-交流-滤波等部分构成，输出电压和电 流波形均为纯正的正弦波，且频率和幅度在一定范围内可调。 本文实现了基于TMS320F28335的变频电源数字控制系统的设计，通过有效利用TMS320F28335丰富的片上硬件资 源，实现了 SPWM 的不规则采样，并采用PID 算法使系统产生高品质的正弦波，具有运算速度快、精度高、灵活性好、 系统扩展能力强等优点。 系统总体介绍 根据结构不同，变频电源可分为直接变频电源与间接变频电源两大类。本文所研究的变频电源采用间接变频结构即 交-直-交变换过程。首先通过单相全桥整流电路完成交 -直变换，然后在DSP 控制下把直流电源转换成三相 SPWM 波形 供给后级滤波电路，形成标准的正弦波。变频系统控制器采用 TI 公司推出的业界首款浮点数字信号控制器 TMS320F28 335,它具有150MHz 高速处理能力，具备32位浮点处理单元，单指令周期 32位累加运算，可满足应用对于更快代码 开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。与上一代领先的数字信号处理器相比，最新的 F2833x 浮点控制器不 仅可将性能平均提升50%，还具有精度更高、简化软件开发、兼容定点 C28x TM 控制器软件的特点。系统总体框图如 图1所示。 图1系统总体框图 （1）整流滤波模块：对电网输入的交流电进行整流滤波，为变换器提供波纹较小的直流电压。 （2）三相桥式逆变器模块：把直流电压变换成交流电。其中功率级采用智能型 IPM 功率模块，具有电路简单、可 靠性高等特点。 （3）LC 滤波模块：滤除干扰和无用信号，使输出信号为标准正弦波。 （4） 控制电路模块：检测输出电压、电流信号后，按照一定的控制算法和控制策略产生 SPWM 控制信号，去控制 IPM 开关管的通断从而保持输出电压稳定，同时通过 SPI 接口完成对输入电压信号、电流信号的程控调理。捕获单元完 成对输出信号的测频。 （5） 电压、电流检测模块：根据要求，需要实时检测线电压及相电流的变化，所以需要三路电压检测和三路电流 检测电路。所有的检测信号都经过电压跟随器隔离后由 TMS320F28335的A/D 通道输入。 电柠朗 初电厝
380V,50HZ转变成415V，60HZ三相变频电源 指导老师：欧阳华斯电源 答辩人：400-830-5877 变频电源工作原理图 380V,50HZ转变成415，60HZ三相变频电源 三进三出变频电源（OYHS-98300系列）
型号（OYHS）98310983159832098330983459836098375983100983150输出容量（KVA） 10152030456075100150电路方式IGBT/PWM脉宽调制方式 交流输入 相数三相 波形SINEWAWE 电压380V±15% 频率波动范围50HZ or60HZ±15% 功率因数﹥0.9 交流输出 相数三相 波形SINE WAVE 电压415V,0-520连续可调 频率60HZ，50HZ，40-499.9HZ连续可调 频率稳定率≤0.01% 低档最大电流（A） 27.841.755.683.8125166.7208.3276416高档最大电流（A） 13.920.827.841.762.583.3104.2138208整机性能 电源稳压率﹤1% 负载稳压率﹤1% 波形失真度﹤1% 效率﹥90% 反应时间≤2ms
波峰因子3：1 保护装置具有过压，过流，超载，输入欠压，过高温，短路等多重 保护 显示 显示介面数位式LED显示 电压4位数，数位电压表，解析度0.1V 电流4位数，数位电流表，解析度0.1A 功率4位数，数位瓦特表 频率4位数，数位频率表 环境及其它 冷却装置高速变频风扇冷却，强制冷风 工作温度-10℃to50℃ 相对湿度0～90%（非凝结状态） 海拔高度≤1500m 重量（KG） 2002603204505506607509001350 尺寸 (H*D*W） mm 870*650*50 01100*750*55 1120*750*55 1310*800*60 1430*1100*80 1850*1200*85 注：1以上尺寸不含脚输高度 2可根据顾客要求规格特别定制
施工现场技术交底制度 一、总则 1、施工现场技术交底是建筑施工技术管理的重要步骤，是保证施工质量的重要措施，技术交底的目的： （1）使参加施工工程技术人员、作业班组明确所担负的工程任务，或作业项目的特点、技术要求、质量标准、安全措施，以便于更好的组织施工； （2）明确交底人和被交底人的责任。 2、施工现场技术交底必须在图纸现场核对的基础上进行，同时，技术交底也必须安排在单位工程或分部、分项工程前进行，并应为施工留出适当的准备时间，技术交底不得后补。 二、施工现场技术交底的程序和要求 1、重要工程由指挥部总工程师或工程部长向分部总工、工程部长、主管工程师、施工班组技术负责人、工长等有关人员对施工图和质量标准分门别类进行详细交底。 2、施工队技术负责人向工长和操作人员进行详细交底。 4、班组长对操作工人实行工前交底、工中指导、工后讲评。 5、各级技术交底都要将技术要求、质量标准、安全操作规程、防护措施以及各类要求讲透，并随时检查实施情况，将技术交底落到实处。 6、技术交底应以书面形式进行，并辅以口头讲解，交底人和接受人应履行交接签字手续 7、技术交底资料和交接手续是工程技术档案的重要组成部分，应及时归档，妥善保管。 三、技术交底的内容
1、技术交底分为单位工程技术交底和分部、分项、分工序技术交底。 2、单位工程技术交底应与施工组织设计交底一并进行。 3、分部、分项、分工序技术交底的主要内容 （1）作业条件； （2）施工准备； （3）工艺操作流程； （4）技术要求； （5）质量标准； （6）安全措施； （7）成品保护； （8）图纸变更； （9）工程洽商； （10）新工艺、新材料的施工方法； （11）操作要点； （12）质量通病的防治； （13）需要交底的其它事项。 四、施工现场技术交底的实施 1、指挥部对分部的交底一般是一次性的，施工组织设计是技术交底的依据，接受交底的人应按职责分工和交底要求，开展工程的准备工作，并在施工中贯彻执行。 2、分部的技术交底由主管工程师主持，向下属单位的主要负责人、技术负责人、工长和相关职能部门进行分门别类的、详细的技术交底，主要依据是经批准的施组（方案）文件、图纸、规范、规程、图集、施工现场的具体要求和其它相关文件，交底后形成的文件作为技术交底的依据。
毕业设计(论文) 题目三相正弦波变频电源仿真设计专业电气工程及其自动化 二〇〇九年六月二十日
目录 第一章变频器概述 1.1.变频电源的原理 (3) 1.2.变频电源的特点及应用 (3) 1.3.MATLAB简介及仿真技术 (4) 1.4.MATLAB仿真技术在电力电子中的应用 (6) 1.5.本论文完成内容 (8) 第二章变频器硬件设计 2.1整流单元及供电电源 (9) 2.2逆变输出装置及其驱动电路 (10) 2.3滤波输出及过压过流缺相检测与保护 (14) 2.4变频电源的控制 (17) 第三章变频器软件设计 3.1控制模块设计 (21) 第四章变频器的MATLAB仿真 4.1MATLAB在电力电子中的应用 (25) 1电力系统工具箱 (25) 2 MATLAB在变频器中应用及仿真框图 (27) 第五章结语 (34)
摘要:本文采用MATLAB对变频电源进行系统分析。基于Simulink做了系统仿真，并做了原理性的论证。硬件部分采用IT公司的低功耗单片机MSP430F149作为主控器件，IR2130驱动3相功率管。控制方式采用传统的SPWM，用SPWM专用集成芯片SM2001产生SPWM信号以控制IR2130的通断。系统采用PI反馈控制使硬件系统具良好的稳压功能。另外本文在硬件设计中对变频电源的过流，过压，缺相等保护功能进行了阐述。
第一章变频器概述 由于我国市电频率固定为50 Hz，因而对于一些要求频率大于或小于50 Hz的应用场合，则必须设计一个能改变频率的变频电源系统。目前最常用的是三相正弦波变频电源。该电源系统主要由整流、逆变、控制回路3部分组成。其中，整流部分用以实现AC／DC的转换；逆变部分用以实现DC／AC的转换；而控制回路用以调节电源系统输出信号的频率和幅值。 1-1 变频电源的原理 经过AC→DC→AC变换的逆变电源称为变频电源，它有别于用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。变频电源的主要功用是将现有交流电网电源变换成所需频率的稳定的纯净的正弦波电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波（无失真）。变频电源十分接近于理想交流电源，因此，先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器提供最优良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。变频电源主要有二大种类：线性放大型和PWM开关型HY系列程控变频电源，以微处理器为核心，以多脉宽调制(MPWM)方式制作,用主动元件IGBT模块设计，采用数字分频、D/A转换、瞬时值反馈、正弦脉宽调制等技术, 使单机容量可达100kV A, 以隔离变压器输出来增加整机稳定性, 具有负载适应性强、输出波形品质好、操作简便、体积小、重量轻等特点，具有短路、过流、过载、过热等保护功能，以保证电源可靠运行。 现在使用的变频电源主要采用交一直一交方式,先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源.变频电源的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成.整流部分为单相或三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率.变频电源的主电路大体上可分为两类，分别为电压型和电流型。电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波器件是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波器件是电感。 1-2 变频电源的特点及应用 20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。 交流变频电源调速技术在工业发达国已得到广泛应用。美国有60% -
本科毕业设计（论文）题目：基于单片机的变频电源控制器设计
变频器是从上世纪中叶发展起来的一种交流调速设备。它是为了解决传统的交流电机调速困难、传统的交变速设备不但结构复杂且效率和可靠性均不尽人意的缺点而出现的。由于其使交流电机的调速范围和调速性能均大为提升，因此交流电机逐渐代替直流电机出现在各种应用领域，即便是以往只可能是直流电机出现的伺服控制领域。随着电力半导体长足发展，变频器也随之不断进步。今变频器已深入我们的日常生活，随处可见其为我们服务的身影。本文从变频器的基础理论出发，对主要器件和开发环境进行分析，之后对硬件设计进行研究，主要包含变频器的总体结构、交流功率模块、变频控制模块等内容的设计。在系统软件设计方面主要进行SPWM参数的计算和串行通信中断程序等内容。希望本文的研究可以为我国变频器的研究带来具有价值的参考和借鉴。 关键词：变频器；STC单片机；智能功率模块( SPM )；SPWM
引言 (1) 第一章绪论 (2) 1.1课题研究背景及意义 (2) 1.2变频器的现状与发展方向 (3) 1.3主要内容 (4) 第二章逆变电路的拓扑结构及工作原理 (5) 2.1逆变电路常用拓扑结构简介 (5) 2.2 变换电路常见拓扑结构的工作原理及其特点 (5) 第三章硬件系统设计 (9) 3.1变换电路选择 (9) 3.2主电路设计 (9) 3.3 SPWM逆变器的设计 (10) 3.4控制电路设计 (12) 3.5 IGBT驱动电路设计 (12) 3.6 电压、电流、频率测量电路 (13) 3.7 键盘、显示电路 (14) 第四章系统软件设计 (18) 4.1 控制模块设计 (18) 4.2 初始化程序 (22) 4.3 显示中断程序 (22) 4.4 显示子程序及键盘服务程序流程图 (23)
济南能华电源设备有限公司专业研发、制造、销售变频电源、60HZ电源、400HZ中频电源、1000HZ电源、1200HZ电源、1350HZ变频电源、1500HZ电源、2000HZ电源、单相变频电源、三相变频电源、逆变电源、模块电源、开关电源等系列电源，欢迎广大客户来电订购400HZ地面静态电源将50Hz市电逆变为400Hz、115/200V三相交流电源，用于飞机和机载设备供电，是军用和民用机场、飞机维修基地、飞机制造厂及研究所必需的地勤保障设备。根据用户的要求可生产0.5kVA-180kVA静变电源。电压幅值的调节采用空间矢量脉宽调制先进技术(SPWM），使静变电源在输出负载和输入电源改变时仍具有极小的谐波含量，保持很好的动态能。 航空中频静变电源是我们自主研发、设计和制造的，具有当代世界先进水平的机电产品。它对外输出额定频率400Hz、额定电压115/200V的三相交流中频电源，既可用作具有交流供电系统的各种民用和军用飞机的地面支持电源，又可用作飞机制造厂、维修厂、试飞站、研究所的实验电源。可广泛用于机库、机坪、登机桥、电子车间、实验室等有交流市电供应的使用地点，具有波形品质好、体积小、重量轻、噪音低、无污染、运行费用低等优点。可根据用户要求提供固定式、桥挂式和拖车式机组。 性能特点： 提供世界各国标准电压仿真，测试各类电器产品。 提供稳定纯正弦波，以便实验室作各种测试。
具有40~70Hz/50Hz/60Hz/400Hz四档频率选择。 输出电压范围0~150V/0~300V二档选择。 四窗口五功能数字式电表，测量显示Hz,V,A,W,PF。 输出波形失真度低，稳定可靠性高。 400HZ地面静态电源将50Hz市电逆变为400Hz、115/200V三相交流电源，用于飞机和机载设备供电，是军用和民用机场、飞机维修基地、飞机制造厂及研究所必需的地勤保障设备。根据用户的要求可生产0.5kVA-180kVA静变电源。电压幅值的调节采用空间矢量脉宽调制先进技术(SPWM），使静变电源在输出负载和输入电源改变时仍具有极小的谐波含量，保持很好的动态能。 航空中频静变电源是我们自主研发、设计和制造的，具有当代世界先进水平的机电产品。它对外输出额定频率400Hz、额定电压115/200V的三相交流中频电源，既可用作具有交流供电系统的各种民用和军用飞机的地面支持电源，又可用作飞机制造厂、维修厂、试飞站、研究所的实验电源。可广泛用于机库、机坪、登机桥、电子车间、实验室等有交流市电供应的使用地点，具有波形品质好、体积小、重量轻、噪音低、无污染、运行费用低等优点。可根据用户要求提供固定式、桥挂式和拖车式机组。 性能特点： 提供世界各国标准电压仿真，测试各类电器产品。 提供稳定纯正弦波，以便实验室作各种测试。 具有40~70Hz/50Hz/60Hz/400Hz四档频率选择。 输出电压范围0~150V/0~300V二档选择。 四窗口五功能数字式电表，测量显示Hz,V,A,W,PF。 输出波形失真度低，稳定可靠性高。
变频电源工作原理 指导老师：欧阳华斯电源答辩人：
单进单出变频电源技术参数型号（OYHS） OYHS-9800 5OYHS-980 1 OYHS-980 2 OYHS-980 3 OYHS-9805 OYHS-981 OYHS-981 5 OYHS-9820OYHS-9830 输出容量（KVA） 0.5KVA1KVA2KVA3KVA5KVA10KVA15KVA20KVA30KVA 电路方式IGBT/SPWM脉宽调制方式 交流输入 相数单相 波形SINEWAWE 电压220V±15%
频率波动范围50HZ or60HZ±10% 功率因数﹥0.9 交流输出 相数单相 波形SINE WAVE 低档电压0-150V 高档电压0-300V 频率60HZ，50HZ，40-499.9HZ连续可调 频率稳定率≤0.01% 低档最大电流（0-150V）（A） 4.2A8.4A16.8A25A41.6A83.3A125A166.7A250A 高档最大电流（150-300V）（A） 2.1A 4.2A8.4A12.5A20.8A41.7A62.5A8 3.3A125A 整机性能 电源稳压率﹤1% 负载稳压率﹤1% 波形失真度﹤2% 效率﹥90% 反应时间≤2ms 波峰因子3：1 保护装置具有过压，过流，超载，输入欠压，过高温，短路等多重保护 显示 显示介面数位式LED显示 电压4位数，数位电压表，解析度0.1V 电流4位数，数位电流表，解析度0.1A 功率4位数，数位瓦特表 频率4位数，数位频率表
环境及其它 冷却装置高速变频风扇冷却，强制冷风 工作温度-10℃to50℃ 相对湿度0～90%（非凝结状态） 海拔高度≤1500m 重量（KG） 2123456070150180230350尺寸(H*D*W）mm 180*500*430600*530*35 0790*650*350850*650*50 1100*750*55 注：1以上尺寸不含脚输高度 2可根据顾客要求规格特别定制 3本公司产品规格不断研发改进,规格若有变更,恕不另行通知
采用DSP TMS320F28335的三相SPW M变频电源的设计 作者：佚名来源：世界电子元器件发布时间：2009-4-27 12:12:32 [收藏] [评论] 变频电源作为电源系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全和可靠性指标。现代变频电源以低功耗、高效率、电路简洁等显著优点而备受青睐。变频电源的整个电路由交流-直流-交流-滤波等部分构成，输出电压和电流波形均为纯正的正弦波，且频率和幅度在一定范围内可调。 本文实现了基于TMS320F28335的变频电源数字控制系统的设计，通过有效利用TMS320F28335丰富的片上硬件资源，实现了SPWM的不规则采样，并采用PID算法使系统产生高品质的正弦波，具有运算速 度快、精度高、灵活性好、系统扩展能力强等优点。 系统总体介绍 根据结构不同，变频电源可分为直接变频电源与间接变频电源两大类。本文所研究的变频电源采用间接变频结构即交-直-交变换过程。首先通过单相全桥整流电路完成交-直变换，然后在DSP控制下把直流电源转换成三相SPWM波形供给后级滤波电路，形成标准的正弦波。变频系统控制器采用TI公司推出的业界首款浮点数字信号控制器TMS320F28335，它具有150MHz高速处理能力，具备32位浮点处理单元，单指令周期32位累加运算，可满足应用对于更快代码开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求。与上一代领先的数字信号处理器相比，最新的F2833x浮点控制器不仅可将性能平均提升50%，还具有精度更高、简化软件开发、兼容定点C28x TM控制器软件的特点。系统总体框图如图1所示。 图1 系统总体框图 （1）整流滤波模块：对电网输入的交流电进行整流滤波，为变换器提供波纹较小的直流电压。 （2）三相桥式逆变器模块：把直流电压变换成交流电。其中功率级采用智能型IPM功率模块，具有 电路简单、可靠性高等特点。 （3）LC滤波模块：滤除干扰和无用信号，使输出信号为标准正弦波。
一、变频器的定义 CVCF 是Constant Voltage and Constant Frequency 的缩写，意为恒电压、恒频率，也就是人们所说的恒压恒频。 我们使用的电源分为交流电源和直流电源，一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压，整流滤波后得到的。交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95%左右。 无论是用于家庭还是用于工厂，单相交流电源和三相交流电源，其电压和频率均按各国的规定有一定的标准，如我国大陆规定，直接用户单相交流电为220V，三相交流电线电压为380V，频率为50Hz，其它国家的电源电压和频率可能于我国的电压和频率不同，如有单相100V/60Hz，三相200V/60Hz等等，标准的电压和频率的交流供电电源叫工频交流电。 通常，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。 为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC），这个过程叫整流。 把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。 一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。 变频器输出的波形是模拟正弦波，主要是用在三相异步电动机调速用，又叫变频调速器。 对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器，要对波形进行整理，可以输出标准的正弦波，叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15－－20倍。 由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即：变频器 变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中，不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。 用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。 变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电 二、变频器的结构与分类简介 变频器的基本结构 变频器是把工频电源（50HZ或则60HZ）变换成各种频率的交通电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应电路。 变频器的分类 变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式份类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关式分类，可以分为PAM控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/F控制变频器、转差变频控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、专用变频器、高频变频器单相变频器等。
380V,50HZ转变成208V,240V，60HZ三相变频电源 指导老师：欧阳华斯电源 答辩人：400-830-5877 变频电源工作原理图 380V,50HZ转变成208V,240V，60HZ三相变频电源 三进三出变频电源（OYHS-98300系列）
型号（OYHS）98310983159832098330983459836098375983100983150输出容量（KVA） 10152030456075100150电路方式IGBT/PWM脉宽调制方式 交流输入 相数三相 波形SINEWAWE 电压380V±15% 频率波动范围50HZ or60HZ±15% 功率因数﹥0.9 交流输出 相数三相 波形SINE WAVE 电压208V,240V,0-520连续可调 频率60HZ，50HZ，40-499.9HZ连续可调 频率稳定率≤0.01% 低档最大电流（A） 27.841.755.683.8125166.7208.3276416高档最大电流（A） 13.920.827.841.762.583.3104.2138208整机性能 电源稳压率﹤1% 负载稳压率﹤1% 波形失真度﹤1% 效率﹥90% 反应时间≤2ms
波峰因子3：1 保护装置具有过压，过流，超载，输入欠压，过高温，短路等多重 保护 显示 显示介面数位式LED显示 电压4位数，数位电压表，解析度0.1V 电流4位数，数位电流表，解析度0.1A 功率4位数，数位瓦特表 频率4位数，数位频率表 环境及其它 冷却装置高速变频风扇冷却，强制冷风 工作温度-10℃to50℃ 相对湿度0～90%（非凝结状态） 海拔高度≤1500m 重量（KG） 2002603204505506607509001350 尺寸 (H*D*W） mm 870*650*50 01100*750*55 1120*750*55 1310*800*60 1430*1100*80 1850*1200*85 注：1以上尺寸不含脚输高度 2可根据顾客要求规格特别定制
通过模糊控制器和PI控制器输出电压调节，设计和实现三相PWM 整流器的高性能的直接功率控制 摘要: 本文给出了直接功率控制（DPC）三相PWM整流器，采用了一种新的开关表，并且无电压传感器。瞬时有功功率和无功功率通过选择变换器的最佳状态被直接控制，作为PWM控制变量代替相电流被使用。控制系统的主要目的是保持直流母线电压在所需的水平，而来自电源的输入电流应当是正弦的，各相电压相位符合单位功率因数（UPF）操作。在直流母线电压控制环中，传统的PI和基于模糊逻辑的控制器，被用来提供有功功率指令。一种基于实验系统的DSPACE用作证实DPC的有效性。稳态和动态的结果，说明了操作和控制方案所呈现的性能。结果显示，证实了新的DPC比经典DPC更好。线电流非常接近正弦波（THD＜2%）并且通过使用PI和模糊控制器实现直流母线电压良好的调节。此外，模糊逻辑控制器展现出优良暂态性能，良好地抑制负载扰动的影响，和优越的的鲁棒性。 关键词: 直接功率控制 PWM整流器瞬时有功功率直接转矩控制开关表模糊逻辑控制1.引言 大多数的三相整流器，被广泛地用在工业领域和消费产品领域，使用二极管桥电路和散装存储电容。有简单，稳定和低成本的优势。然而，整流二极管，产生单向功率流，低功率因子，功率流，和高层次的输入谐波电流。与有源和无源滤波器分开，最好的解决方案是使用脉冲宽度调制（PWM）调整。三相脉冲宽度调制（PWM）研究在过去的几年迅速发展，由于它的优越性，比如能源的再生能力，直流总线电压覆盖广阔的范围，输入电流低谐波失真。由于转换器有能力来控制输入的正弦波电流，功率因数（UPF）可以容易地操作通过调节伴有前述电源电压。各种控制策略已经提出了在最近的这种类型的PWM整流器产品。它可以被分类为所用的回路控制器或有功/无功功率控制器。在知名间接的有功和无功功率控制方法中，是基于相对于电流矢量方向所述的线电压向量。它被称为电压定向控制（VOC）[1-5]。 VOC保证了高动态，并通过内部电流静态性能控制回路。然而，最终的配置和性能的VOC的系统在很大程度上取决于所施加当前的控制策略的质量。在过去的几年中，一个高利润的新兴控制技术一直是直接功率控制（DPC）和与众所周知直接转矩控制开发相似（DTC），用于可调速驱动器[5-12]。在DPC方案，没有内部电流环路和转换器的开关状态，是通过一个交换表基于瞬时错误作出适当地选择，在命令和估计瞬时有功和无功功率值的估计值，和功率源电压矢量位置[6]或虚拟磁通矢量位置之间[8]。本文提出了一种新的直接功率控制（DPC）的
1 产品用途 SYJ23系列智能型角行程电动执行机构以三相交流电源为动力，接受标准模拟量4mA~20mA直流电流信号或远程开关量信号，输出轴为0~90°转角位移，通过连杆（底座安装式）或驱动件（法兰安装式）操纵风门档板、蝶阀、球阀等调节机构，执行工业生产过程控制系统的自动调节任务。 SYJ23系列智能型角行程电动执行机构适用于DCS、PLC等自动控制系统，也适用于单回路（或多回路）PID自动调节系统或远方手动控制系统。广泛应用于电力、冶金、化工、食品、造纸、建材、水处理等行业的生产过程控制系统。 2 产品主要功能特点 SYJ23系列智能型角行程电动执行机构是我公司吸收和消化国内外同类产品的先进技术结合国内市场的实际使用要求，自主开发设计制造的一种新型产品，具有多种先进实用功能，是目前尚在大量使用的DKJ型角行程电动执行机构的升级换代产品。 本产品具有如下功能特点： ●三相电机的驱动采用智能变频电源，具有柔性起动功能，可以有效地减少对阀门、风门 等调节机构的冲击。 ●起动电流小，频繁起动，电机也不会发热。 ●与电源接入相序无关，有效避免了因接入电源相序不正确而导致损坏执行机构或调节机 构的情况发生。 ●采用电子式双向过力矩保护功能，力矩保护点设置方便。完善的过电流、过电压、缺相 等保护功能，进一步提高了执行机构运行的可靠性。 ●电控装置为内置伺放一体化结构，可以直接接受4mA~20mA模拟量控制信号或远程无源 接点开关量信号。输入信号采用光电隔离技术。 ●内置三块标准电路板：带CPU的主控板、变频电源功率驱动板和带数码管及操作按钮的 显示控制板。 ●具有就地/远程切换功能，切换至就地时，可直接用面板上的按钮或遥控器操作执行机构。 ●行程调试只要按照显示提示，通过按钮或遥控器操作进行关位置和开位置的选择就能完 成，调试极为简便，且不需要任何调试仪器和设备。 ●采用精密导电塑料电位器作位置检测元件直接检测输出轴转角，精度高。检测元件单独 安装在密封的盒子内，防护性好，维修更换方便。
变频器工作原理图解-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
变频器工作原理图解 1 变频器的工作原理 变频器分为 1 交---交型输入是交流，输出也是交流 将工频交流电直接转换成频率、电压均可控制的交流，又称直接式变频器 2 交—直---交型输入是交流，变成直流再变成交流输出 将工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变成频率、电压、均可控的交流电 又称为间接变频器。 多数情况都是交直交型的变频器。 2 变频器的组成 由主电路和控制电路组成 主电路由整流器中间直流环节逆变器组成 先看主电路原理图
三相工频交流电经过VD1 ~ VD6 整流后，正极送入到缓冲电阻RL中，RL的作用是防止电流忽然变大。经过一段时间电流趋于稳定后，晶闸管或继电器的触点会导通 短路掉缓冲电阻RL ，这时的直流电压加在了滤波电容CF1、CF2 上，这两个电容可以把脉动的直流电波形变得平滑一些。由于一个电容的耐压有限，所以把两个电容串起来用。 耐压就提高了一倍。又因为两个电容的容量不一样的话，分压会不同，所以给两个电容分别并联了一个均压电阻R1、R2 ，这样，CF1 和CF2 上的电压就一样了。 继续往下看，HL 是主电路的电源指示灯，串联了一个限流电阻接在了正负电压之间，这样三相电源一加进来，HL就会发光，指示电源送入。 接着，直流电压加在了大功率晶体管VB的集电极与发射极之间，VB的导通由控制电路控制，VB上还串联了变频器的制动电阻RB，组成了变频器制动回路。我们知道， 由于电极的绕组是感性负载，在启动和停止的瞬间都会产生一个较大的反向电动势，这个反向电压的能量会通过续流二极管VD7~VD12使直流母线上的电压升高，这个电压 高到一定程度会击穿逆变管V1~V6 和整流管VD1~VD6。当有反向电压产生时，控制回路控制VB导通，电压就会通过VB在电阻RB释放掉。当电机较大时，还可并联外接电阻。 一般情况下“+”端和P1端是由一个短路片短接上的，如果断开，这里可以接外加的支流电抗器，直流电抗器的作用是改善电路的功率因数。 直流母线电压加到V1~V6 六个逆变管上，这六个大功率晶体管叫 IGBT ，基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流，产生磁场使电机运转。 例如：某一时刻，V1 V2 V6 受基极控制导通，电流经U相流入电机绕组，经V W 相流入负极。下一时刻同理，只要不断的切换，就把直流电变成了交流电，供电机运转。 为了保护IGBT，在每一个IGBT上都并联了一个续流二极管，还有一些阻容吸收回路。主要的功能是保护IGBT，有了续流二极管的回路，反向电压会从该回路加到直流母线 上，通过放电电阻释放掉。 变频器主电路引出端子