斩波式调压电路控制器仿真研究

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1、斩波式调压电路控制器仿真研究摘要交流斩波控制调压技术是一种新型的交流调压技术，由于其优越的性能在中小交流调压领域得到广泛应用。本论文将研究交流斩波控制调压技术在交流电力控制电路中的一个具体应用，即斩控式交流调压电路，并将其用于三相电机的软起动。本文首先介绍了斩波式交流调压技术的发展概况，随后具体介绍了斩波控制调压技术的原理，给出了相应的拓扑模型和斩波式三相交流调压的具体电路，并对电路器件作出了选择，介绍了相关的IGBT驱动器件和PWM波发生器件。最后，完成了在PSPICE中的仿真过程并给出仿真结果。关键词：

2、交流斩波；调压；拓扑模型；仿真StudyofACChoppingVoltageRegulatingTechnologyAbstractACchoppervoltageregulatingisanewkindofACvoltageregulatingtechnology,widelyusedinthefieldofsmallandmiddle-sizedregulatingsystemduetoitsexcellentperformance.Thispaperconcernsonapracticaluseof

3、ACchoppervoltageregulatingtechnologyinanACcontrolcircuit,namelychoppervoltageregulatingcircuit,andmakeuseofitinthestartingofathreephaseasynchronousmachineforthepurposeofsoftstart.ThispaperfirstlygivesthedevelopmentandthesurveyofACchoppervoltageregulatingte

4、chnology,Afterward,thepaperoffersathoroughintroductionoftheprincipleofchoppervoltageregulatingtechnologyandgivestherelevanttopologicalmodelanditsrealisticcircuit,thenfinishtheselectingofelectronicswitches,aswellastheintroductionofIGBTdrivingcircuitandPWMge

5、neratorcircuit.Afterthat,wetakeoutsimulationintheconditionofPSPICEKeywords:ACchopping;Voltageregulating;topologicalmodel;Simulation451绪论1.1交流调压电路的概述对交流电源电压的有效值进行调整叫做交流调压。交流调压的方式有相控式、斩波式、通断式等三种。相控式调压电路由晶闸管构成，通过改变控制角实现调压；斩波式交流调压电路一般要用全控型器件来实现；通断式调压电路也叫功率控制器，

6、主电路与相控电路相似，但控制规则不同。交流调压系统在实际工程中线路简单，成本低廉，使用维修方便，因此工频交流调压器在工业加热、照明控制、感应电机的软起动、风机和水泵的速度控制等方面得到了广泛应用。1.2斩波式交流调压电路的发展与概况相控式调压是目前应用得最多的控制方式，但是晶闸管是半控型器件，一旦被触发，输出电压的调整至少要延迟半个电源周期，电压不能及时得到调整，也不能立即切断电源，而且电网侧电流谐波含量高，功率因数低，对电网造成的污染很严重。随着国内外对电力系统供电质量及可靠性的要求日益提高，相控交流调压

7、器的应用受到进一步的限制［1］。为此，斩波控制交流调压器应运而生。此方式克服了移相控制方式的诸多缺点，更大程度地降低对电网的谐波污染，其优越性能是相控式调压无法比拟的。交流斩波器的工作原理与直流斩波器相似，但输入电压和负载电压均为交流。因此电子开关必须是双向的，直流斩波电路中经常用到的续流二极管在这里也不能采用，续流作用也要靠交流电子开关来实现。通过对几种交流调压器的分析，本文选用一种不需同步信号的斩控交流调压器，它结构简单，仅需两路相位互补的PWM信号。虽然其主电路比晶闸管交流调压器稍复杂，但其控制电路较

8、之晶闸管交流调压器所需触发电路简单。近年来，加拿大学者做成了三相25kVA容量，斩波频率1kHZ的试验装置，同时指出容量和斩波频率的进一步提高需要解决功率器件过电压、开关损耗及系统电磁兼容问题。在国内，华南理工大学自动化系提出PWM斩波控制交流调压装置作为电机的控制系统，以三相交流异步电机(额定功率:1000W)带风机作负载进行试验，验证了斩波控制交流调压的优越性能。综合目前国内外的应用水平，在单相并且斩波频率至