第十章2三相马鞍波脉宽调制变频原理实验
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SPWM,马鞍波,空间矢量的变压变频调速
一.实验目的
(1)理解变压变频调速的原理
二.实验所需挂件
1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。
2 DJK13三相异步电机变频调速控制
3 DJ24三相鼠笼式异步电机
三.实验步骤
1.将DJ24电机与DJK13 逆变输出部分连接,电机接成Δ形式,关闭电机开关,调制方式设定在SPWM 方式下(将S、V、P 的三端子都悬空)。
打开挂件电源开关,点动“增速”、“减速”和“转向”键,观测挂件工作是否正常,如果工作正常,将运行频率退到零,关闭挂件电源开关。
然后打开电机开关,接通挂件电源,增加频率、降低频率以及改变转向观测电机的转速变化。
2.观测调制信号幅值随频率的变化,观测磁通幅值随频率的变化。
3.采用马鞍波和电压空间矢量方式重复以上步骤。
四.预习要求
1.变压变频调速原理
五.实验报告
1.观察频率改变后电机转速的变化,画出不同变频模式下的V/F曲线
六.注意事项
1.在频率不等于零的时候不得打开电机开关。
课程名称:电机控制指导老师:成绩:实验名称:正弦脉宽调制(SPWM)变频调速系统实验类型:同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1.加深理解自然采样法生成SPWM波的机理和过程2.熟悉SPWM变频调速系统中直流回路、逆变桥功率器件和微机控制电路之间的连接3.了解SPWM变频器运行参数和特性二、实验内容和原理1.实验内容(1)用SPWM变频器驱动三相异步电动机实现调速运行(2)改变调制方式,观察变频器调制波形、不同负载时的电动机端部电压、线电流波形(3)改变V/f曲线,观察版聘妻在不同低频补偿条件下的低速运行情况(4)改变变频调速系统的加速时间,观察系统的加减速过程2.实验原理SPWM变频调速系统主要由不控整流桥、电容滤波、直流环节电流采样(串采样电阻)、MOSFET逆变桥、MOSFET驱动电路、8031单片微机数字控制情况、控制键盘与运行显示等环节组成。
实验系统的组成如下图所示:本实验系统的性能指标如下:(1)运行频率f1可在1~60Hz的范围内连续可调(2)调制方式①同步调制:调制比F=3~123可变,步增量为3;②异步调制:载波频率f0=0.5~8kHZ可变,步增量为0.5kHZ;③混合调制:系统自动确定各运行频率下的调制比。
控制方式和运行显示控制图如下:SPWM变频器控制键盘与运行显示面板图(3)V/f曲线有4条V/f曲线可供选择,以满足不同的低频电压补偿要求,曲线如下图所示:曲线1:f1=1~50Hz, U1/f1=220/50=4.4V/Hzf1=51~60Hz, U1=220V曲线2:f1=1~5Hz, U1=21.5Vf1=6~50Hz, U1/f1=220/50=4.4V/Hzf1=51~60Hz, U1=220V曲线3:f1=1~8Hz, U1=34.5Vf1=9~50Hz, U1/f1=220/50=4.4V/Hzf1=51~60Hz, U1=220V曲线4:f1=1~10Hz, U1=43Vf1=11~50Hz, U1/f1=220/50=4.4V/Hzf1=51~60Hz, U1=220V(4)加速时间可在1~60s区间设定电机从静止加速到额定速度所需要的时间,10s以下步增量为1s,10s到60s步增量为5s。
SPWM,马鞍波,空间矢量逆变原理
一.实验目的
(1)理解三种常用的逆变技术原理
(2)熟悉载波与调制波波形
二.实验所需挂件
1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。
2 DJK13三相异步电机变频调速控制
3 示波器
三.实验步骤
1.将S,V,P悬空,观察SPWM的调制波和载波波形,观察中逐渐增加频率
2.将V,P短接,S悬空,观察马鞍波的调制波和载波
3.将S,V短接,P悬空,观察电压空间矢量的调制波和载波
四.预习要求
1.三种逆变器原理
五.实验报告
1.画出SPWM的连线
2.简述采用马鞍波调制的原因
3.简述电压空间矢量的原理
六.注意事项
1. S,P不能短接。
实验十PWM实验一、实验目的1、了解PWM的基本原理;2、掌握PWM控制的编程方法。
二、实验内容1、编写程序对PWM控制器输出8000Hz 2/3占空比的数字信号控制蜂鸣器;2、编写程序改变PWM控制器输出频率;3、编写程序改变PWM控制器输出占空比。
三、实验设备1、硬件:JX44B0实验板;PC机;JTAG仿真器;2、软件:PC机操作系统(WINDOWS 2000);ARM Developer Suite v1.2;Multi-ICE V2.2.5(Build1319);四、基础知识1、掌握在ADS集成开发环境中编写和调试程序的基本过程。
2、了解ARM 应用程序的框架结构。
五、实验说明1、脉宽调制的基本原理虽然模拟电压和电流可直接用来进行控制,且看起来直观简单,但它并非经济可行。
首先,模拟电路容易随时间漂移,因而难以调节。
精密模拟电路虽然可以解决这个问题,但这种电路可能非常庞大、笨重和昂贵;其次,模拟电路有可能严重发热,其功耗相对于工作元件两端电压和电流的乘积成正比;最后,模拟电路还可能对噪声很敏感,任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大小。
通过数字方式控制模拟电路可以大幅度降低系统的成本和功耗,让信号保持为数字形式还可以将噪声影响降到最小。
这是因为噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0,或将逻辑0改变为逻辑1时才能对数字信号产生影响。
PWM(脉宽调制)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
PWM是一种对模拟信号的电平进行数字编码的方法,它的优点就是从处理器到被控制系统信号是数字式的,无需进行数模转换。
通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。
电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。
通的时候即是直流供电被加载到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。
信号与系统实验室Signal and SystemLaboratory实验室功能:本实验室配备信号与系统实验箱,TKGP-1型高频电子试验箱,示波器,高频信号发生器,万用表等32台套.可以支持《高频电子线路》和《信号与系统》等课程的实验教学。
实验内容:基本运算单元无源和有源滤波器系统时域响应的模拟解非正弦信号的分解与合成二阶网络函数的模拟二阶网络状态轨迹的显示LC与晶体振荡器实验通频带展宽实验非线性波形变换实验幅度调制与解调实验锁相调频与鉴频实验函数信号发生实验数字调频与解调实验数字信号发生实验集成乘法器混频实验小信号调谐放大实验电视图像中放检波实验电视伴音中放鉴频实验电子设计制作实训实验室ElectronicDesignLaboratory实验室配置:配备数字存储示波器20台,函数信号发生器20台,双踪示波器20台,双路直流稳压电源20台,超高频毫伏表20台,数字万用表20台,单片机仿真系统20套。
EDA实验系统20套,联想启天M8250计算机12台,制版系统1套。
实验室功能:重点培养学生的电子产品设计,仿真和制作的能力。
通过本实验室的综合实验,使学生理解各个实验设备的原理和功能,锻炼动手能力。
培养学生成为全面熟悉电子产品制作工艺,有一定的理论知识、熟练的操作技能、实用能力较强的高校毕业生。
物联网实验室Internet of ThingsLaboratory实验室功能:本实验室配备配备了博创智联UP CUP IOT-A9-II型物联网嵌入式教学平台32台、计算机32台、THPLC-2型可编程控制器实验箱及手持编程器32套,可支持“可编程控制器及其应用”等课程的实验教学,直观地进行PLC的基础指令练习,多个PLC实际应用的模拟实验。
实验内容:点对点无线通讯实验点对多点无线通讯实验Z-Stack7007协议栈入门实验基于Zstack的无线组网实验基于Zstack的无线数据(温湿度)传输实验基于Zstack的串口控制LED实验基于Zstack的串口透传实验RFID读卡实验数码管显示控制实验装配流水线模拟控制实验步进电机模拟控制实验LED数码显示控制机械手动作的模拟邮件分拣系统模拟加工中心的模拟控制十字路口交通灯模拟实验电梯模拟控制系统实验传送带模拟控制实验可编程控制器的指令编程练习直线运动控制系统轧钢机控制系统模拟自动售货机的模拟控制实验,液体混合装置控制的模拟ACM实验室ACM Laboratory实验室功能:实验内容:通信技术实验室Communication Technology Laboratory实验室功能:本实验室配备通信技术综合实验台31台套,可供60人同时实验。
变频实验报告
通过变频实验,了解并掌握变频器的常见应用与工作原理,特别是变频器在电机调速中的作用。
实验仪器与材料:
1. 三相异步电动机
2. 变频器
3. 电流表
4. 电源
5. 连接线等
实验原理:
变频器是一种能够改变交流电源频率的装置,通过调整电源的频率和电压,实现对电动机转速进行调节。
变频器具有快速启动、调速范围宽、响应速度快等优点,在工业生产中得到广泛应用。
实验步骤:
1. 将电动机与变频器连接,确保电源正确接入。
2. 打开电源,将变频器面板上的参数设定为实验要求的数值。
3. 逐步调整变频器的输出频率,观察电动机转速的变化并记录数据。
4. 重复上述步骤,改变参数和频率范围,观察电动机的转速和电流的变化。
实验结果与分析:
通过实验我们可以观察到,随着变频器输出频率的增加,电动机的转速也随之增加。
在一定范围内,变频器能够实现电动机的连续调速。
此外,我们还可以观察到,随着变频器输出频率的增加,电动机的电流也会相应增加。
这是由于变频器提供的输入电压增加,导致电动机负荷增大,从而产生更大的电流。
实验结论:
通过变频实验,我们深入了解了变频器在电机调速中的作用和工作原理。
变频器能够改变交流电源的频率,从而调节电动机的转速。
通过调整变频器的参数,我们可以实现电动机的连续调速,并根据需求进行相应的控制和调整。
变频器在工业生产中具有广泛的应用前景,能够提高电动机的效率和稳定性,降低能耗和维护成本,因此对其进行深入了解和掌握具有重要意义。
三相正弦波脉宽调制变频原理实验
三相正弦波脉宽调制变频是一种常见的变频技术,它的基本原理是通过调整三相正弦波的脉宽来控制交流电机的转速。
下面是该实验的步骤:
1. 准备实验设备。
需要一台交流电机、一台三相变频器、一台三相波形发生器、一台示波器、两个三相电容和一些导线等。
2. 将三相波形发生器连接到三相变频器的输入端,将三相变频器的输出端连接到交流电机,并根据需要设置变频器的参数(频率、电压等)。
3. 使用示波器观察三相正弦波的波形,并将它们与标准波形进行比较,以确保它们的频率和幅值是准确的。
4. 调节三相正弦波的脉宽,通过改变脉宽来控制电机的转速。
可以通过改变脉宽来调节电机的转速,在此过程中需要注意,脉宽过小容易导致电机不能正常工作,而脉宽过大则会导致电机损坏。
5. 使用示波器观察电机的输出波形,并与标准波形进行比较,以验证该技术的有效性。
综上所述,三相正弦波脉宽调制变频是一种非常常见和有效的变频技术,它可以通过调整三相正弦波的脉宽来控制电机的转速,为工业生产和家庭生活带来
了很多便利。
实验实训一三相正弦波脉宽调制(SPWM)变频原理实验一、实验目的1.掌握SPWM的基本原理和实现方法。
2.熟悉与SPWM控制有关的信号波形。
二、实验设备DJK01电源控制屏 1个DJK13三相异步电动机变频调速控制 1套示波器 1台三、实验线路及原理实验线路及原理可参看相关的教材。
四、实验步骤1.接通挂件电源,关闭电机开关,调制方式设定在SPWM方式(将控制部分S、V、P 的三个端子都悬空),然后开启电源开关。
2.点动“增速”按键,将频率设定在0.5HZ,用示波器在SPWM部分观测三相正弦波信号(在测试点“2、3、4”),观测三角载波信号(在测试点“5”),三相SPWM调制信号(在测试点“6、7、8”);再点动“转向”按键,改变转动方向,观测上述各信号的相位关系变化。
3.逐渐升高频率,直至到达50HZ处,重复以上的步骤。
4.将频率设置为0.5HZ~60HZ的范围内改变,在测试点“2、3、4”中观测正弦波信号的频率和幅值的关系。
五、实验注意事项实验中一定要先把电机的开关关闭。
六、实验报告及要求1.画出与SPWM调制有关信号波形,说明SPWM的基本原理。
2.分析在0.5HZ~50HZ范围内正弦波信号的幅值与频率的关系。
3.分析在50HZ~60HZ范围内正弦波信号的幅值与频率的关系。
4.写出本实验的心得与体会。
实验实训二变频器的面板操作及运行一、实验目的1.了解变频器的操作方法及显示特点。
2.了解并熟悉变频器的各种运行模式。
3.熟练掌握变频器运行方式的切换和参数的预置方法。
二、实验实训设备三菱FR-A540系列变频器 1台三、实验内容及步骤1.熟悉变频器的面板操作1)仔细阅读变频器的面板介绍,掌握在监视模式下(MON灯亮)显示Hz、A、V的方法,以及变频器的运行方式、PU运行(PU灯亮)、外部运行(EXT灯亮)之间的切换方法。
2)全部清除操作为了实验能顺利进行,在实验开始前要进行一次“全部清除”操作,步骤如下:①按下MODE键至运行模式,选择PU运行(PU灯亮)。
实验一双闭环三相异步电机调压调速系统实验一、实验目的(1) 了解并熟悉双闭环三相异步电机调压调速系统的原理及组成。
(2) 了解转子串电阻的绕线式异步电机在调节定子电压调速时的机械特性。
(3) 通过测定系统的静态特性和动态特性,进一步理解交流调压系统中电流环和转速环的作用。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理异步电动机采用调压调速时,由于同步转速不变和机械特性较硬,因此对普通异步电动机来说其调速范围很有限,无实用价值,而对力矩电机或线绕式异步电动机在转子中串入适当电阻后使机械特性变软其调速范围有所扩大,但在负载或电网电压波动情况下,其转速波动严重,为此常采用双闭环调速系统。
双闭环三相异步电机调压调速系统的主电路由三相晶闸管交流调压器及三相绕线式异步电动机组成。
控制部分由“电流调节器”、“速度变换”、“触发电路”、“正桥功放”等组成。
其系统原理框图如图1-1所示:整个调速系统采用了速度、电流两个反馈控制环。
这里的速度环作用基本上与直流调速系统相同,而电流环的作用则有所不同。
在稳定运行情况下,电流环对电网扰动仍有较大的抗扰作用,但在启动过程中电流环仅起限制最大电流的作用,不会出现最佳启动的恒流特性,也不可能是恒转矩启动。
给左转子bII加电卩 1.异步电动机调压调速系统结构简单,采用双闭环系统时静差率较小,且比较容易实现正、反转,反 接和能耗制动。
但在恒转矩负载下不能长时间低速运行,因低速运行时转差功率P s = SR 全部消耗在转子电阻中,使转子过热。
图1-1双闭环三相异步电机调压调速系统原理图四、实验内容 (1) 测定三相绕线式异步电动机转子串电阻时的机械特性。
(2)测定双闭环交流调压调速系统的静态特性。
五、 预习要求(1) 复习电力电子技术、 交流调速系统教材中有关三相晶闸管调压电路和异步电机晶闸管调压调速系 统的内容,掌握调压调速系统的工作原理。
(2) 学习有关三相晶闸管触发电路的内容,了解三相交流调压电路对触发电路的要求。
三相异步电机交流变频调速系统设计实验指导书仇国庆编写重庆邮电大学自动化学院测控技术实验中心2010/11/2三相异步电机交流变频调速系统设计实验指导书一、实验目的:1. 了解三相异步电机调速的方法;2. 熟悉交流变频器的使用;3. 掌握三相异步电机交流变频调速系统设计。
4. 交流异步电动机机械特性及变频调速特性测试二、控制系统设计要求系统设计要求能够实现三相异步电动机的如下状态的控制:正转;反转;停止;点动;加速;减速。
图1 控制系统硬件结构图三、基本知识:1.异步电动机调速系统种类很多,常见的有:(1)降电压调速;(2)电磁转差离合器调速(3)绕线转子异步电机转子串电阻调速(4)绕线转子异步电机串级调速(5)变极对数调速(6)变频调速等等。
2.三相交流异步电动机2.1 异步电动机旋转原理异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生的。
n转速顺时针旋转,转子绕组切割磁力线,产生转子电流⑴磁场以⑵通电的转子绕组相对磁场运动,产生电磁力⑶ 电磁力使转子绕组以转速n 旋转,方向与磁场旋转方向相同2.2 旋转磁场的产生旋转磁场实际上是三个交变磁场合成的结果。
这三个交变磁场应满足:⑴ 空间位置上互差rad 3/2π电度角。
由定子三相绕组的布置来保证⑵ 在时间上互差rad 3/2π相位角(或1/3周期)。
由通入的三相交变电流来保证。
2.3 电动机转速产生转子电流的必要条件:是转子绕组切割定子磁场的磁力线。
因此,转子的转速n 必须低于定子磁场的转速0n 。
两者之差称为转差:n n n -=∆0转差与定子磁场转速(常称为同步转速)之比,称为转差率:0/n n s ∆=同步转速0n 由下式决定:p f n /600=上式中,f 为输入电流的频率,p 为旋转磁场的极对数。
由此可得转子的转速:p s f n /)1(60-=3.异步电动机调速由转速p s f n /)1(60-=可知异步电动机调速有以下几方法:(1) 改变磁极对数p (变极调速)定子磁场的极对数取决于定子绕组的结构。
第三章电力电子技术实验本章节介绍电力电子技术基础的实验内容,其中包括单相、三相整流及有源逆变电路,直流斩波电路原理,单相、三相交流调压电路,单相并联逆变电路,晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、功率三极管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极性晶体管(IGBT)等新器件的特性及驱动与保护电路实验。
实验一单结晶体管触发电路实验一、实验目的(1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。
(2)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。
二、实验所需挂件及附件单结晶体管触发电路的工作原理已在1-3节中作过介绍。
四、实验内容(1)单结晶体管触发电路的调试。
(2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。
五、预习要求阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容,弄清单结晶体管触发电路的工作原理。
六、思考题(1)单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C1的数值有什么关系?(2)单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180°?七、实验方法(1)单结晶体管触发电路的观测将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V(不能打到“交流调速”侧工作,因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V 10%,而“交流调速”侧输出的线电压为240V。
如果输入电压超出其标准工作范围,挂件的使用寿命将减少,甚至会导致挂件的损坏。
在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时,通过操作控制屏左侧的自藕调压器,将输出的线电压调到220V左右,然后才能将电源接入挂件),用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端,按下“启动”按钮,打开DJK03-1电源开关,这时挂件中所有的触发电路都开始工作,用双踪示波器观察单结晶体管触发电路,经半波整流后“1”点的波形,经稳压管削波得到“2”点的波形,调节移相电位器RP1,观察“4”点锯齿波的周期变化及“5”点的触发脉冲波形;最后观测输出的“G、K”触发电压波形,其能否在30°~170°范围内移相?(2)单结晶体管触发电路各点波形的记录当α=30o、60o、90o、120o时,将单结晶体管触发电路的各观测点波形描绘下来,并与图1-9的各波形进行比较。
电力拖动自动控制系统实验(运动控制系统)第五章直流电机调速系统实验本章介绍直流调速系统的实验内容,其中包括晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定、单闭环晶闸管直流调速系统、双闭环晶闸管不可逆直流调速系统、逻辑无环流可逆直流调速系统、三闭环错位选触无环流可逆直流调速系统、双闭环直流脉宽调速系统。
实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验一、实验目的(1)熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。
(2)掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理晶闸管直流调速系统由整流变压器、晶闸管整流调速装置、平波电抗器、电动机-发电机组等组成。
在本实验中,整流装置的主电路为三相桥式电路,控制电路可直接由给定电压U g作为触发器的移相控制电压U ct,改变U g的大小即可改变控制角α,从而获得可调的直流电压,以满足实验要求。
实验系统的组成原理图如图5-1所示。
图5-1 实验系统原理图四、实验内容(1)测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值R。
(2)测定晶闸管直流调速系统主电路电感值L。
(3)测定直流电动机-直流发电机-测速发电机组的飞轮惯量GD2。
(4)测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数T d。
(5)测定直流电动机电势常数C e和转矩常数C M。
(6)测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M。
(7)测定晶闸管触发及整流装置特性U d=f(U ct)。
(8)测定测速发电机特性U TG=f(n)。
五、预习要求学习教材中有关晶闸管直流调速系统各参数的测定方法。
六、实验方法为研究晶闸管-电动机系统,须首先了解电枢回路的总电阻R、总电感L以及系统的电磁时间常数T d与机电时间常数T M,这些参数均需通过实验手段来测定,具体方法如下:(1)电枢回路总电阻R的测定电枢回路的总电阻R包括电机的电枢电阻R a、平波电抗器的直流电阻R L及整流装置的内阻R n,即R = R a十R L十R n (5-1) 由于阻值较小,不宜用欧姆表或电桥测量,因是小电流检测,接触电阻影响很大,故常用直流伏安法。
实验一三相正弦波脉宽度调制(SPWM)变频原理实验一、实验目的(1)掌握SPWM的基本原理和实现方法。
(2)熟悉与SPWM控制有关的信号波形。
二、实验所需挂件及附件(1)接通挂件电源,关闭电机开关,调制方式设定在SPWM方式下(将控制部分S、V、P 的三个端子都悬空),然后开启电源开关。
(2)点动“增速”按键,将频率设定在0.5Hz,在SPWM部分观测三相正弦波信号(在测试点“2、3、4”),观测三角载波信号(在测试点“5”),三相SPWM调制信号(在测试点“6、7、8”);再点动“转向”按键,改变转动方向,观测上述各信号的相位关系变化。
(3)逐步升高频率,直至到达50Hz处,重复以上的步骤。
(4)将频率设置为0.5HZ~60HZ的范围内改变,在测试点“2、3、4”中观测正弦波信号的频率和幅值的关系。
四、实验报告1、画出条件(1)-(3)与SPWM调制有关信号波形,得出SPWM控制的结论,说明SPWM 的调频和调压基本原理。
(1)测试三角载波信号波形(2)测试SPWM调制之前的正弦波信号。
a)0.5Hzb)10Hz:c)20Hz:d)30Hz:e)50Hz:(3)测试SPWM调制之后的正弦波信号。
a)0.5Hzb)10Hz:c)20Hz:d)30Hz:e)50Hz:结论:SPWM信号是通过用三角载波信号和正弦信号相比较的方法产生,当改变正弦参考信号的幅值时,脉宽随之改变。
当改变正弦参考信号的频率时,输出电压的频率即随之改变。
即以正弦波作为逆变器输出的期望波形,以频率比期望波高得多的等腰三角波作为载波(Carrier wave),并用频率和期望波相同的正弦波作为调制波(Modulation wave),当调制波与载波相交时,由它们的交点确定逆变器开关器件的通断时刻,从而获得在正弦调制波的半个周期内呈两边窄中间宽的一系列等幅不等宽的矩形波。
调频原理:改变参考波频率,即可调节SPWM波的基波频率;调压原理:改变参考波幅值,即可调节SPWM波的宽度,从而改变输出电压的有效值;2、测试在0.5HZ~50Hz范围内正弦波信号的幅值与频率关系表,把结果填入下表。
实验10-2三相马鞍波脉宽调制变频原理实验
一、实验目的
(1)通过实验,掌握马鞍波脉宽调制的原理及其实现方法。
(2)熟悉与马鞍波脉冲宽度调制有关的信号波形。
二、实验所需挂件及附件
三、实验原理
马鞍波PWM调制技术是VVVF变频器中经常采用的技术,这种技术主要是通过对基波正弦信号注入三次谐波,形成马鞍波。
采用马鞍波做为参考波信号进行PWM调制,与SPWM调制方式相比,马鞍波调制的主要特点是电压较高,调制比可以大于1,形成过调制。
四、实验方法
(1)接通挂件电源,关闭电机开关,并将调制方式设定在马鞍波方式下(将控制部分V、P两端用导线短接,S端悬空),然后打开电源开关。
(2)点动“增速”按键,将频率设定在0.5Hz。
用示波器观测SPWM 部分的三相正弦波信号(在测试点“2、3、4”),三角载波信号(在测试点
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“5”),三相SPWM调制信号(在测试点“6、7、8”);再点动“转向”按键,改变转动方向,再观测上述各信号的相位关系的变化。
(3)逐步升高频率,直至50Hz处,重复以上的步骤。
(4)将频率设置为0.5Hz~60Hz的范围内改变,在测试点“2、3、4”观测马鞍波信号的频率和幅值的关系。
五、实验报告
(1)画出与马鞍波调制PWM有关的主要信号波形,说明马鞍波PWM 调制的基本原理。
(2)为什么采用马鞍波调制后的PWM输出电压比采用正弦波脉宽调制的PWM输出电压有较高的基波电压分量?
六、注意事项
由于马鞍波PWM调制技术是在正弦波脉宽调制(SPWM)的基础上发展而来,其调制的原理与正弦波脉宽调制完全一致。
故与正弦波脉宽调制共用其波形测试点。
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