中国石油大学电力电子技术设计论文基于PWM波的交-直-交变频电路的设计

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1、得分：《电力电子技术大作业》作业题目：基于PWM波的交-直-交变频电路的设计姓名：李想班级：电气1204学号：12053422同组人：刘心王友琳中国石油大学（华东）日期：2014年12月13日12摘要本文总体概括地分析了交直交型变频电路的结构和各部分的作用。重点分析了电容滤波的三相不可控桥式整流电路的工作状态、三相桥式PWM逆变电路以及滤波电路。在分析工作状态时,给出了不同工作状态下负载相电压和负载线电压的大小,并详细地分析了整流、逆变过程以及如何调节PWM来实现变频的效果。关键词：交直交型变频器;三相不可控桥式整流电路;PWM控制三相桥式逆变电路A

2、bstractThisthesisanalyzescircuitstructureofACDCACfrequencyconverterinvoltagetypeandfunctionofeachpart　briefly．Focusesontheworkingconditionsofthree-phasebridgerectifiercircuitcapacitorfilter,three-phasebridgePWMinvertercircuitandY/Y-typerectifiercircuit．Whiletheanalyticalwork,un

3、derdifferentconditionsisgiventhesizeoftheloadphasevoltageandloadlinevoltage，Anddetailedanalysisofrectifier,theinversionprocess．　　Keywords:AC-DC-ACfrequencyconverter;rectifierinverter;stableworkingstate12目录第1章引言2第2章交直交变频器电路图及工作原理22.1电路图以及对应的波形仿真图22.11整流部分22.12逆变部分32.13滤波部分42.14总

4、体电路图52.2工作原理52.21整流环节62.22逆变环节62.23滤波环节7第3章变频器参数选择73.1整流部分73.2逆变部分7第4章变频器的应用7第5章未来的发展趋势10第6章对整个电路的评价11第7章感悟收获与总结………………………………………………………………………11参考文献1212第1章引言变频技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术。变频器以其具有调速、节电、节能、可靠、高效的特性广泛应用于各个领域中：直流输电、不同频率电网系统的连接、静止无功功率补偿和谐波吸收、超导电抗器的电力储存、高频输电；在运输及产业行

5、业中的交流电动机调速、超导悬磁浮列车、高速铁路、电动汽车、产业用机器人；在家用电器方面有变频空调、变频洗衣机、变频电动自行车等；军事方面有通信、导航、雷达、宇宙设备的小型轻量化电源等；石油行业已实现了采油的调速、超声波驱动等。PWM控制技术是一种十分有效的调节技术，其广泛应用于逆变电路中，也正因于此，PWM技术才发展成为一种成熟的广泛应用的技术，其在电力电子技术中占有十分重要的作用。本文详细地讨论了PWM在逆变调速中的应用。第2章交直交变频器电路图及工作原理2.1电路图以及对应的波形仿真图2.11整流滤波部分图一整流电路图12图二整流电路仿真波形2.

6、12逆变部分图三逆变电路图图四逆变电路仿真波形122.13滤波部分图五滤波电路图图六滤波电路仿真波形122.14总体电路图图七总体电路图图八总体仿真波形2.2工作原理在实际生活中使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均为200V/60Hz（50Hz）或100V/60Hz（50Hz）等。通常，把电压和频率固定不变的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”。交-直-交型变频器的工作原理是借助微电子器件、电力电子器件和控制技术，先将工频电源经过三相不可控整流桥电路整流成直流电，再由电力电子器件把直流电逆变为频率可调的交流

7、电源，最后经滤波电路滤去谐波得到正弦波。变频器由整流器、逆变器和滤波电路三部分组成参考文献【7】12。各部分的功能如下：整流器是把三相(或单相)交流电源通过三相不可控整流桥电路整流成直流电。在SPWM变频器中，大多采用全波整流电路。大多数中、小容量的变频器中，整流器件采用不可控的整流二极管或者二极管模块；逆变器的作用与整流器相反，是将直流电逆变为电压和频率可变的交流电，以实现交流电机变频调速。逆变电路由开关器件构成，大多采用桥式电路，常称逆变桥。在SPWM变频器中，开关器件接受控制电路中SPWM调制信号的控制，将直流电逆变成三相交流电；滤波电路可滤去

8、整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，即在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电