正弦波SPWM型变频调速系统设计
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spwm 波怎么产生正弦波
SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的,目前使用较广泛的PWM 法。
前面提到的采样控制理论中的一个重要结论: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。
SPWM 法就是以该结论为理论基础,用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM 波形即SPWM 波形控制逆变电路中开关器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。
spwm 应用简介
具体应用
SA8281 型SPWM 波发生器原理及在变频器中的应用
脉宽调制技术通过一定的规律控制开关元件的通断,来获得一组等幅而不等宽的矩形脉冲波形,用以近似正弦电压波形。
脉宽调制技术在逆变器中的应用对现代电力电子技术以及现代调速系统的发展起到极大的促进作用。
近几年来,由于场控自关断器件的不断涌现,相应的高频SPWM(正弦脉宽调。
实验三 采用SPWM 的开环VVVF 调速系统实验一、实验目的(1)加深对SPWM 生成机理和过程的理解 (2)熟悉SPWM 变频调速系统中直流回路、逆变桥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、实验内容一、在不同调制方式下,观测不同调制方式与相关参数变化对系统性能的影响,并作比较研究:1.同步调制方式时,在不同的速度下,观测载波比变化对定子磁通轨迹的影响;2.异步调制方式时,在不同的速度下,观测载波比变化对定子磁通轨迹的影响;3.分段同步调制时,在不同的速度下,观测载波比变化对定子磁通轨迹的影响;二、观测并记录启动时电机定子电流和电机速度波形)(t f i v =与)(t f n =;三、观测并记录突加与突减负载时的电机定子电流和电机速度波形)(t f i v =与)(t f n =;四、观测低频补偿程度改变对系统性能的影响五、测取系统稳态机械特性)(M f n =;三、实验原理1、异步电动机恒压频比控制基本原理由异步电动机的工作原理可知,电机转速n 满足:)1(60s pf n -= 错误!未找到引用源。
其中f 为定子电源频率,p 为电机定子极对数,s 为电机转差率。
从上式中可以得到,通过改变定子绕组交流供电电源频率,即可实现异步电机速度的改变。
但是,在对异步电机调速时,通常需要保持电机中每极磁通保持恒定,因为如果磁通太弱,铁心的利用率不充分,在同样的转子电流下,电磁转矩小,电动机的带负载能力下降;如果磁通过大,可能造成电动机的磁路过饱和,从而导致励磁电流过大,电动机的功率因数降低,铁心损耗剧增,严重时会因发热时间过长而损坏电机。
如果忽略电机定子绕组压降的影响,三相异步电动机定子绕组产生的感应电动势有效值E 与电源电压U 可认为近似相等,为:m N 44.4ΦfNk E U =≈其中E 为气隙磁通在定子每相绕组中感应电动势的有效值,错误!未找到引用源。
f 为定子电压频率,N 为定子每相绕组匝数,错误!未找到引用源。
PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。
PAM是英文Pulse Amplitude Modulation (脉冲幅度调制) 缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式SPWM,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正弦规率排列,这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。
它广泛的用于支流交流逆变器等,比如高级一些的UPS就是一个例子。
三相SPWM是使用SPWM模拟市电的三相输出,在变频器领域被广泛的采用。
SPWM原理,正弦PWM的信号波为正弦波,就是正弦波等效成一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形,其脉冲宽度是由正弦波和三角波自然相交生成的。
正弦波波形产生的方法有很多种,但较典型的主要有:对称规则采样法、不对称规则采样法和平均对称规则采样法三种。
第一种方法由于生成的PWM脉宽偏小,所以变频器的输出电压达不到直流侧电压的倍;第二种方法在一个载波周期里要采样两次正弦波,显然输出电压高于前者,但对于微处理器来说,增加了数据处理量当载波频率较高时,对微机的要求较高;第三种方法应用最为广泛的,它兼顾了前两种方法的优点。
SPWM虽然可以得到三相正弦电压,但直流侧的电压利用率较低,最大是直流侧电压的倍,这是此方法的最大的缺点。
SVPWM是Space Vector Pulse Width Modul的意思,翻译成空间矢量脉宽调制,它是一种PWM技术的调制方法,他的思想是通过pwm调制形成的pwm波在接入电机三相定子绕组中时,使电机的定子产生圆形旋转磁场,从而带动电机旋转,这里的空间矢量指的是三相定子电压的合成矢量(具体了解你可以看看交流传动方面的书我这里就不解释了),SVPWM 说白了是一种逆变方法是正弦脉宽调制(SPWM)的一个特例,而矢量控制是电动机调速的一种控制方法,他的目的是把三相异步电动机的转速和转矩控制分开使控制更精确,形成类似于直流电动机的数学模型,从而达到直流电动机的控制性能,矢量控制最终算出来的就是三相定子电压的数值,你根据这个数值再运用SVPWM就可以驱动电机达到你的控制要求了。