福清何榮--中媒網(wǎng)劉玉明變頻器培訓(xùn)

1、變頻器培訓(xùn)變頻器： 將電網(wǎng)電壓提供的恒壓恒頻轉(zhuǎn)換成電壓和頻率都可以通過(guò)控制改變的轉(zhuǎn)換器，使電動(dòng)機(jī)可以在變頻電壓的電源驅(qū)動(dòng)下發(fā)揮更好的工作性能。主要的公式公式：公式：pfn260fNiRueiRu44. 4IaKmTmR為電樞繞組內(nèi)阻，e為旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)Km:系數(shù)；：磁通；Ia：電樞電流f: 旋轉(zhuǎn)速度；N：線(xiàn)圈匝數(shù)；：磁通9550nMTMP 晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理常用常用晶閘管的結(jié)構(gòu)晶閘管的結(jié)構(gòu)螺栓型晶閘管晶閘管模塊平板型晶閘管外形及結(jié)構(gòu)（C）1.4 典型全控型器件 引言常用的常用的典型全控型器件典型全控型器件（B） GTR 、電力 MOSFET 和 IGBT 等器件的常用封裝形式常用封裝形式。1.

2、4.3 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管電力電力 MOSFET 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 是單極型晶體管單極型晶體管。 導(dǎo)電機(jī)理與小功率 MOS 管相同，但結(jié)構(gòu)上多采用垂直垂直 導(dǎo)電結(jié)構(gòu)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，又稱(chēng)為 VMOSFET 。 采用多元集成結(jié)構(gòu)多元集成結(jié)構(gòu)，不同的生產(chǎn)廠家采用了不同設(shè)計(jì)。 圖 a ) 為垂直導(dǎo)電雙擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，即 VDMOSFET 。圖1-19 電力 MOSFET 的結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號(hào)（B）a）b） 絕緣柵雙極晶體管1 ) IGBT 的結(jié)構(gòu)和工作原理的結(jié)構(gòu)和工作原理 三端器件：柵極柵極 G 、集電極集電極 C 和發(fā)射極發(fā)射極 E 。IGBT 比 VDMOSFET 多一層 P+ 注入?yún)^(qū)，具有很強(qiáng)的通流能力。圖1-2

3、2 IGBT 的結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)化等效電路和電氣圖形符號(hào)a) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷面示意圖 b) 等效電路 c) 簡(jiǎn)化等效電路 d) 電氣圖形符號(hào)（B）功率模塊與功率集成電路例：部分功率模塊、例：部分功率模塊、IPM、電力半導(dǎo)體器件及驅(qū)動(dòng)電路、電力半導(dǎo)體器件及驅(qū)動(dòng)電路（A）8逆變電路最基本的工作逆變電路最基本的工作原理原理 改變兩組開(kāi)關(guān)切換頻率，可改變輸出交流電頻率。圖5-1 逆變電路及其波形舉例a)b)tuoiot1t2電阻負(fù)載電阻負(fù)載時(shí)，負(fù)載電流 io 和 uo 的波形相同，相位也相同。阻感負(fù)載阻感負(fù)載時(shí)，io 相位滯后于 uo ，波形也不同。l單相橋式逆變電路單相橋式逆變電路 S1 S4 是橋式電路的 4

4、 個(gè)臂，由電力電子器件及輔助電路組成。（B B）96.1 PWM 控制的基本思想重要理論基礎(chǔ)重要理論基礎(chǔ) 面積等效原面積等效原理理 采樣控制理論中的一個(gè)重要結(jié)論：采樣控制理論中的一個(gè)重要結(jié)論： 沖量沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同效果基本相同。沖量沖量窄脈沖的面積效果基本相同效果基本相同環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同t)t)f (d (tOtOf (t)圖6-1 形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖d) 單位脈沖函數(shù)a) 矩形脈沖b) 三角形脈沖c) 正弦半波脈沖tOtOf (t)f (t)（B B）10 PWM 控制的基本思想 若要改變等效輸出正弦波幅值幅值，按同一比例

5、改變各脈沖寬度脈沖寬度即可。Ou 如何用一系列等幅不等寬的脈沖等幅不等寬的脈沖來(lái)代替一個(gè)正弦半波SPWM 波Ou（C C）ttOut V1 和 V2 、V3 和 V4 的通斷彼此互補(bǔ)互補(bǔ)。在 ur 和 uc 的交交點(diǎn)點(diǎn)時(shí)刻控制 IGBT 的通斷。6.2.1 計(jì)算法和調(diào)制法uur 正半周正半周，V1 保持通通，V2 保持?jǐn)鄶唷?當(dāng) ur uc 時(shí)使 V4 通，V3 斷， uo = Ud 。 當(dāng) ur u m 時(shí)，便以限幅值 u m作為輸出。TMS320F28335F28335: 256K x 16 Flash, 34K x 16SARAM; 128-Bit Security Key/Lock;

6、Up to 18 PWM Outputs; SCI, SPI,CAN, I2C,; 12-Bit ADC, 16 Channels,80-ns Conversion Rate基于TMS320F28335的電機(jī)控制系統(tǒng)TMS320F28335芯片簡(jiǎn)介美國(guó)TI公司的TMS320C28x系列DSP中的TMS320F28335芯片，這是一款32位定點(diǎn)DSP芯片，具有數(shù)字信號(hào)處理能力以及強(qiáng)大的事件管理能力和嵌入式控制功能，非常適用于電機(jī)、馬達(dá)伺服控制系統(tǒng)等。C28x系列芯片主要性能有：最高150MHz的系統(tǒng)主頻，CPU核心電壓1.8V/1.9V，I/O口電壓3.3VCPU是哈佛總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，支持16*16位

7、與32*32位的乘且累加操作，16*16位的兩個(gè)乘且累加操作。片內(nèi)具有256K*16位的線(xiàn)性FLASH存儲(chǔ)器，1K*16位的OTP型只讀存儲(chǔ)器。一共具有34K*16位的單口隨機(jī)存儲(chǔ)器。芯片內(nèi)部有出廠固化好了的8K*16位的Boot Rom，其內(nèi)部具有啟動(dòng)判定函數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)表。芯片具有外部存儲(chǔ)器接口，可擴(kuò)展多大1MB的存儲(chǔ)器，并且具有可編程的等待狀態(tài)數(shù)。通過(guò)中斷擴(kuò)展模塊支持96個(gè)外部中斷，但芯片只用到了45個(gè)。3個(gè)CPU定時(shí)器。具有128位的密鑰保護(hù)，可防止ROM，F(xiàn)lash，OTP中的程序被盜。具有強(qiáng)大的內(nèi)部外設(shè)，包括2個(gè)事件管理器，2個(gè)串行通信接口，1個(gè)串行外圍接口，增強(qiáng)的CAN，多通道

8、緩沖串行接口，12位的AD模塊，最大的轉(zhuǎn)換速率是12位.5MSPS（80nS）等。 12路PWM脈沖寬度調(diào)制功能，很方便實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。轉(zhuǎn)速測(cè)量利用TMS320F2812的三路中斷捕獲CAPTURE功能，對(duì)不同位置傳感器送回的脈沖上升沿進(jìn)行捕獲。再進(jìn)入中斷服務(wù)程序計(jì)算得到轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速。需要時(shí)，還要對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形。防止橋臂直通的措施：在TMS320F2812的觸發(fā)逆變器橋臂的成對(duì)信號(hào)中有加入觸發(fā)死區(qū)的功能，使橋臂直通的故障不會(huì)發(fā)生；即橋臂的上、下二個(gè)功率器件的門(mén)極信號(hào)不能同時(shí)高，而且一個(gè)變低后要延時(shí)必要的時(shí)間才能使另外的門(mén)極信號(hào)變高。 PWM1 PWM2防止直通的方法對(duì)PWM0,PWM1; PWM2,PWM3; PWM4,PWM5;可以用死區(qū)寄存器進(jìn)行死區(qū)設(shè)置，避免逆變橋發(fā)生直通，保證逆變器的正常工作。缺相檢測(cè)：但缺相時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電壓的過(guò)零點(diǎn)，光藕原邊無(wú)電流，副邊輸出電平的變化，由DSP的對(duì)波形邊沿進(jìn)行中斷檢