微型電動(dòng)機(jī)三相方波變流電源的仿真設(shè)計(jì)課件

微型電動(dòng)機(jī)三相方波變流電源的仿真設(shè)計(jì)序當(dāng)今社會(huì)電力電子裝置正在向容量更大和容量更小的兩個(gè)方向發(fā)展。小容量方面，正在向以家電，通信設(shè)備，辦公自動(dòng)化，智能機(jī)器人等領(lǐng)域的驅(qū)動(dòng)電源為代表的方向發(fā)展。方波變流電源具有轉(zhuǎn)換效率高，三相對(duì)稱性好，頻率穩(wěn)定度高等待特點(diǎn)，是高效節(jié)能的微型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源。現(xiàn)在我們介紹模擬振蕩式三相方波電源的仿真設(shè)計(jì)。一、設(shè)計(jì)要求與技術(shù)指標(biāo).二、仿真設(shè)計(jì)內(nèi)容.計(jì)算公式設(shè)計(jì)內(nèi)容1設(shè)計(jì)內(nèi)容2設(shè)計(jì)內(nèi)容3設(shè)計(jì)內(nèi)容4二、仿真設(shè)計(jì)內(nèi)容：

模擬振蕩式三相方波變流電源將單相交流電經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后獲得的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿喾讲妷海则?qū)動(dòng)三相微型電動(dòng)機(jī)。其基本單元電路由具有過(guò)電流保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)環(huán)節(jié)的集成功率運(yùn)算放大器和相位滯后的RC移相電器組成。RC移相電路如圖1所示。其頻率特性為（1）其幅頻特性為（2）其相頻特性為（3）其對(duì)數(shù)幅頻特性為（4）

返回由式（4）可知，附加相移=-60°，是產(chǎn)生三相方波振蕩的相位條件，由此，可導(dǎo)出該條件下振蕩角頻率，頻率，是產(chǎn)生方波振蕩的幅值條件，因集成運(yùn)算放大器開(kāi)環(huán)工作而滿足。輸出方波的幅值受集成運(yùn)算放大器振幅的非線性特性的限制而穩(wěn)定。用虛擬掃頻儀觀測(cè)RC移相電路的幅頻特性如圖2所示，相頻特性曲線如圖3所示。用虛擬示波器觀測(cè)RC相電路的輸入和輸出波形如圖4所示。將三個(gè)圖1所示的RC移相電路和三個(gè)功率集成運(yùn)算放大級(jí)聯(lián)，并將AR3的輸出端與R1連接，形成閉環(huán)電路，如圖5所示，組成模擬振蕩式三相方波電源，其環(huán)路增益AF?1，環(huán)路相移。該電路產(chǎn)生方波振蕩，在AR1，AR2，AR3的輸出端U，V，W產(chǎn)生對(duì)稱的三相方波電壓UU、UV、UW。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真，在虛擬示波器上觀測(cè)到UU、UV、UW波形如圖6所示。該變流電源可過(guò)到如下指標(biāo)，輸入直流電壓30V，輸出方波電壓15V，頻率406HZ，電流200mA,三相電壓階躍不對(duì)稱度2%，頻率穩(wěn)定度10-2～10-3。由于微型電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低，電流滯后角較大，仍然需要加入整流管D1～D6，以構(gòu)成續(xù)流電橋如圖7所示；電阻R10、R11、R12和電容C4、C5、C6構(gòu)成負(fù)載的無(wú)功功率補(bǔ)償電路，電阻R10、R11、R12兼有限制輸出電流的作用，避免無(wú)意中瞬間短路可能造成的電源控制微碼的損壞。結(jié)束語(yǔ)在虛擬環(huán)境中進(jìn)行仿真研究，可節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，縮短設(shè)計(jì)周期，適于微型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的微型化、多樣化、集成化的發(fā)展趨勢(shì)。圖1：RC移相電路返回返回圖2RC移相電路的幅頻特性曲線

圖3RC移相電路