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逆變器原理

基于數字追頻控制的超聲逆變電源的研究

近年來，隨著超聲學研究的發展，功率超聲技術得到了越來越廣泛的應用。超聲波清洗技術作為功率超聲技術的一個分支，以清洗速度快、效果好、易于實現自動化等優點，為傳統工業清洗領域注入了新鮮的血液。作為超聲波清洗機的核心組件，超聲逆變電源的設計一直是超聲波清洗系統設計的關鍵環節，它性能的好壞很大程度上決定了最終的清洗效果。以往的超聲逆變電源的設計通常是基于模擬集成控制芯片的，這種實現方式在頻率、功率控制的精度和速度上以及系統的靈活性、穩定性方面存在著一定的局限性，限制了超聲逆變電源的發展。數字控制技術的出現，很好地彌補了上述缺陷，因此本課題將數字控制技術引入到超聲逆變電源控制電路的設計中是很有意義的。本文首先對超聲逆變電源的基本結構和工作原理做了簡單介紹，針對超聲逆變電源各部分的結構特點，并結合一些傳統設計方案優缺點的分析，確定了二極管不控整流的整流電路設計方案、電壓源型串聯諧振逆變器的逆變電路實現方案、基于鎖相環的頻率跟蹤實現方案、和基于PWM脈寬調制技術的功率調節實現方案。接著，文章詳細介紹了頻率自動跟蹤和功率控制的具體實現方法，利用數學推理和波形分析的方式闡明了方案的可行性，并通過軟件仿真驗證了方案的正確性。然后，文章還設計了主電路諧振軟開關、人機接口電路、采樣電路、IGBT驅動以及過流過溫保護電路。方案確定了之后，通過觀察自制電路板的實驗波形表明新構建的超聲逆變電源可以保證系統在復雜工況下處于諧振狀態，驗證了全數字頻率跟蹤系統和功率調節系統的可行性和有效性。本文的重點和創新點在于將超聲逆變電源的控制電路通過數字化來實現。本文創新地利用FPGA構建了全數字頻率跟蹤系統——數字鎖相環和全數字功率調節系統——數字PWM調制、數字PID調節，從而取代了傳統的模擬鎖相環芯片CD4046和模擬PWM控制芯片SG3525，在控制的精確性、快速性和靈活性上都有了很大的提高。此外，利用ATmega16單片機實現了人機接口電路、頻率采樣和電流A/D轉換，并通過SPI接口與FPGA進行數據傳輸，完善了數字控制體系，從而實現了基于FPGA和單片機的全數字控制超聲逆變電源系統。

標簽： 超聲逆變電源數字追頻控制

上傳時間： 2022-05-30

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動態匹配換能器的超聲波電源控制策略.

超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域，其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變為機械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載，因此換能器與發生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態。串聯匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分，因此應用較為廣泛。但是環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移，使諧振系統失諧。傳統的解決辦法就是頻率跟蹤，但是頻率跟蹤只能保證系統整體電壓電流同頻同相，由于工作頻率改變了而匹配電感不變，此時換能器內部動態支路工作在非諧振狀態，導致換能器功率損耗和發熱，致使輸出能量大幅度下降甚至停振，在實際應用中受到限制。所以，在跟蹤諧振點調節逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統工作在最高效能狀態。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數存在的缺點，本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關系建立數學模型，證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態選擇換能器匹配電感的方法。經過分析比較，選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感，通過改變電抗控制度調節電抗值。并給出了實現這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812為核心設計出實現這一原理的超聲波逆變電源。實驗結果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現電抗值隨電抗控制度線性無級可調，由于該電抗器輸出正弦波，理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略，穩態時，換能器工作在DPLL鎖定頻率上；動態時，逐步修改匹配電抗大小，搜索輸出電流的最大值，再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現功率連續可調。該超聲波換能系統能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率，即使頻率發生漂移系統仍能保持工作在最佳狀態，具有實際應用價值。

標簽： 動態匹配換能器超聲波電源

上傳時間： 2022-06-18

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IGBT逆變焊機的PWM設計

1、弧焊逆變器的基本結構1.1弧焊逆變器的基本原理采用逆變技術的裝置稱為逆變器，而用于電弧焊的逆變器則稱為弧焊逆變器。弧焊逆變器的基本原理方框圖如圖1-1所示。由圖可見，三相50Hz的交流網路電壓先經輸入整流器整流和濾波，經過大功率開關電子元件的交替開關作用，變成幾百赫茲到幾十千赫茲的高頻電壓，經高頻變壓器降至適合焊按的電壓，再用輸出整流器整流并經電抗器濾波，則可將中頻交流變為直流輸出。在弧焊逆變器中可采用如下兩種模式："AC-DC-AC"或"AC-DC-AC-DC"，根據不同弧爐工藝的需要，通過電子控制電路和電弧電壓、電流反饋，弧焊逆變器即可獲得各種不同的輸出特性。1，2逆變技術和微機技術在弧焊電源中的應用逆變電源運用先進的功率電了器件和高頻逆變技術，比傳統的工頻整流電源的材料減少80%～90%，節能20%~30%，動態反應速度提高2-3個數量級。這種“明天的電源”正在以極高的速度變成今天的電源，并且隨著功率開關元器件、微電子技術和控制技術的發展，不斷研究開發出新的技術成果和新產品，使得逆變電源向著高頻化、輕量化、模塊化、智能化和大容量化方向發展。

標簽： igbt pwm 逆變焊機

上傳時間： 2022-06-21

上傳用戶：zhanglei193
現代永磁同步電機控制原理及MATLAB仿真__袁雷編著

本書著眼于現代永磁同步電機控制原理分析及 MATLAB 仿真應用，系統地介紹了永磁同步電機控制系統的基本理論、基本方法和應用技術。全書分為 3 部分共 10 章，主要內容包括三相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術、三相電壓源逆變器 PWM 技術、三相永磁同步電機的直接轉矩控制、三相永磁同步電機的無傳感器控制技術、六相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術、六相電壓源逆變器 PWM 技術和五相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術等。每種控制技術都通過了 MATLAB 仿真建模并進行了仿真分析。本書各部分既有聯系又相互獨立，讀者可根據自己的需要選擇學習。本書可作為從事電氣傳動自動化、永磁同步電機控制、電力電子技術的工程技術人員的參考書，也可作為大專院校相關專業的教師、研究生和高年級本科生的參考書。

標簽： 永磁同步電機控制 matlab

上傳時間： 2022-06-21

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電力電子變換器PWM策略與電流控制技術PDF電子書

　本書中，系統地介紹了現代電力電子變換裝置及其PWM控制策略，具有內容系統全面、范例豐富詳盡、原理深入淺出、理論與實際緊密結合等特點。第1～9章主要關注脈寬調制技術；第10～16章主要關注電流控制技術。其中，第1章和第2章講述兩種基本的PWM控制策略；第3章介紹PWM控制中的三相逆變器的過調制問題；第4～6章是對不同PWM控制方法的詳細介紹；第7章介紹了PWM控制中的電磁干擾問題；第8章和第9章講述了多重與多相功率變換器的PWM控制策略；第10～15章分別以同步電機和直流電源為例詳細介紹了各種不同的電流控制方法；第16章介紹了多電平變換器的電流控制方法。　　譯者序　　引言　　第1章用于兩電平三相電壓型逆變器的載波脈寬調制1　　11引言1　　12參考電壓va ref、vb ref、vc ref3　　13參考電壓Pa ref、Pb ref、Pc ref6　　14va、vb、vc與Pa、Pb、Pc之間的聯系8　　15PWM信號的產生8　　151反鋸齒波8　　152傳統鋸齒形載波11　　153三角形載波12　　154說明16　　

標簽： 電力電子變換器 pwm 電流控制

上傳時間： 2022-06-23

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自制家用簡易逆變器電路圖

電路見圖1當把開關K1打向“逆變”位置時，BG1導通，由時基電路NE555及外圍元件組成的無穩態多諧振蕩器開始振蕩，其充？放電時間常數可調節？如果選擇R1=R2則輸出脈沖的占空比為50%，該多諧振蕩器的振蕩頻率f=1.443/（R1+R2+2W）C2，圖中的元件數值可使振蕩頻率調在50Hz，振蕩脈沖由役腳輸出，波形為方波，該方波經C4耦合，R3？C5積分變為三角波，這個三角波又經RPC6，第二次積分和R5？C7第三次積分，變為近似的正弦波，通過C8耦合到BG2，由BG2放大后在B1的L2線圈上輸出？當L2上端電壓為正時，D4截止，D3導通，使BGPBG6截止，BG3？BG5導通，電流由電瓶正極→B2的L1-BG5-電瓶負極；當L2上端電壓為負時，D3截止，D4導通，使BG2BG5截止，BG4？BG6導通，電流由電瓶正極一B2的L2-BG6電瓶負極？BGBG6交替導通？截止，經變壓器B2合成正負對稱的正弦波，并由L3升壓送至逆變輸出插座CZ12CZ2，供用電器使用，同時LED1（紅色）亮，指示逆變狀態？當開關打向“充電”位置時，市電經變壓器B2降壓？D5？D6全波整流？R11限流后對電瓶充電，同時LED2（綠色）亮，指示充電狀態？

標簽： 逆變器電路圖

上傳時間： 2022-06-27

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現代永磁同步電機控制原理及MATLAB仿真-隨書仿真模型

《現代永磁同步電機控制原理及MATLAB仿真》的隨書matlab仿真文件，囊括了各種電機的不同控制算法的仿真模型，對于電機控制的算法理解十分有用。主要內容包括三相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術、三相電壓源逆變器PWM 技術、三相永磁同步電機的直接轉矩控制、三相永磁同步電機的無傳感器控制技術、六相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術、六相電壓源逆變器WM 技術和五相永磁同步電機的數學建模及矢量控制技術等。每種控制技術都通過了MATLAB 仿真建模并進行了仿真分析。

標簽： 永磁同步電機控制 matlab

上傳時間： 2022-06-30

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STM32變頻器方案產品級含詳細軟硬件設計說明

系統原理說明：結構上，該逆變器采用模塊化的設計思想，分別為升壓模塊、逆變模塊、低通濾波器等。通過升壓模塊M1進行DC/DC變化，將輸入110VDC電壓轉換350VDC，然后通過逆變模塊M2進行DC/AC變換，輸出三相200VAC的SPWM波，最后經過輸出濾波器濾波后輸出三相200V正弦波。逆變器僅在緊急情況下使用，系統上采用了簡潔、可靠的設計思想，對外接口只有電壓110V輸入一組，3相交流輸出一組，啟動信號一組和故障指示一組，見圖2:110V+為110V電源輸入正極；110VG為110V電源輸入負極；START1與START2為緊急逆變器啟動控制；FAULT1與FAULT2為緊急逆變器故障報警信號端口；U、V、W為逆變器的3相200V輸出端。逆變器長期處于冷待機狀態，當接收到啟動信號之后，緊急逆變器開始工作。當空調主電源無法為空調提供電源的時候，地鐵車輛內的控制器將吸合內部的無源觸頭作為緊急逆變器的啟動信號（即圖2中START1與START2閉合導通時，緊急逆變器啟動）。緊急逆變器啟動信號回路形成后，如果輸入電壓正常、逆變器無故障時，緊急逆變器將在20s內完成啟動并開始穩定工作。緊急逆變器正常工作時，故障報警觸點處于吸合狀態；緊急逆變器出現故障時，三相輸出停止，故障報警觸點斷開。（即：正常時，FAULT1與FAULT2閉合導通；故障時，FAULT1與FAULT2開路。）

標簽： stm32 變頻器

上傳時間： 2022-07-01

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直接驅動洗衣機無刷直流電機設計和分析方法研究.rar

論文以直接驅動洗衣機無刷直流電動機為對象,對它的設計理論和運行性能進行了研究.論文根據無刷直流電動機的工作原理和運行特點,提出了一套有關此類電機參數計算及磁路計算的分析方法,在此基礎上研制開發了"直接驅動洗衣機無刷直流電機CAD系統軟件",為無刷直流電動機的設計提供了方便、準確、可靠的工具.論文還根據系統對電機運行平穩性的要求,分析了無刷直流電動機產生轉矩脈動的原因,并從電機設計的角度提出了減小轉矩脈動的方法.最后,論文在討論了逆變器供電的無刷直流電動機穩態運行特性分析方法的基礎上,采用計算機數字仿真技術對無刷直流電動機的穩態運行性能進行了研究,獲得了一些有益的結論.

標簽： 直接驅動洗衣機無刷直流

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：wsh1985810
感應電能傳輸技術的研究.rar

該文對感應電能傳輸技術進行了研究.由于沒有接觸摩擦,可減少對設備的損傷,也不會產生易引燃引爆的火花,可用于目前正在興起的高速電力機車、城市電車饋電以及化工、采礦等易燃易爆領域.文中對用于感應電能傳輸系統的滑動繞組變壓器進行了系統分析,給出了數學模型,并提出了優化設計方案.文中詳細分析了感應電能傳輸技術的理論和方法,進而設計出用于感應電能傳輸系統的移相全橋串聯諧振逆變器.該文對逆變器的工作原理進行詳細分析,設計制作出高頻變換電路的主電路及控制電路,并仿真給出試驗中逆變器的波形.

標簽： 感應電能傳輸技術

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：watch100