PWM逆变器的仿真和实现感应电动机驱动

g . Pandian¹,美国罗摩Reddy²

研究学者、美国电气与电子Engg Bharath大学印度钦奈
电气和电子Engg教授。耶路撒冷工程学院,印度钦奈

文摘

介绍了三相PWM逆变器的仿真美联储利用Pspice软件感应电动机驱动。提出了感应电动机驱动模型采用只有7个开关和包含一个有功电流形成特性。boost变换器在输入可以提供所需的电压逆变器的输入。boost变换器也提高了功率因数。驱动工作满意在低输入电压从boost变换器维护所需电压。

关键字

二极管、PWM电压矢量,逆变器,感应电动机。

我的介绍。

脉冲宽度调制(PWM)逆变器系统被用于各种各样的应用程序作为一个前端powerconditioning单元在电动驱动器、不间断电源、高压直流输电、有源电力滤波器、无功功率补偿装置在电力系统中,电动汽车、替代能源系统和工业过程。逆变器实现dc-to-ac电力转换和最常用的电压源逆变器配置。直流输入电压可以获得从二极管整流器或从另一个直流源如电池[1]。典型的电压源PWM逆变器系统由整流器、直流环节,PWM逆变器控制电路和负载有关。大多数现代电压源逆变器是利用各种控制脉宽调制方案,以获得所需的大小和频率的交流电压输出自波形状尽可能密切。PWM逆变器系统的分析需要确定一个特定于应用程序的设计的输入-输出特性,用于开发和实施适当的控制算法[2]。除了时域分析、谐波评估是不可分割的一部分,任何电力转换系统的分析和仿真。

二世。三相PWM逆变器

三相PWM逆变器是直粱转换器如图1所示。PWM逆变器产生近正弦电流可以控制。120度不同的电压和电流控制在每一个阶段。三相PWM逆变器有许多模式的控制信号控制。三相逆变器的操作可以定义在8个模式[5],显示每个操作模式中的每个开关的状态。从业务模式,当前不能流加载模式0和7虽然目前可以流加载模式1到6。然后,它可以画两个等效电路的操作模式,模式1操作是一样的2和4,模式3 5和6是一样的。是否在整流或逆变,正弦电流形成可以减少到一个电压控制的受控电压源连接到一个交流源通过一个电感。脉冲发生器为单相三个阶段和三个阶段三相逆变器驱动系统如图2所示。

在逆变器操作,必要的phase-leg-short自然是通过反向二极管实现的三相桥。因此,同一门脉冲可以应用在传统逆变器。另一方面,开关直流环节必须积极运作。PWM逆变器的操作可以产生噪音的系统在这两个进行辐射EMI。成功的进行了EMI测量线路阻抗稳定网络,调查的逆变器的输入电压波形,波形由基本信号和高频信号。高频信号或振铃信号unpackaged信号叫噪音。振铃信号检测到线路阻抗稳定网络。然后振铃信号噪声,这是由操作发生的PWM逆变器的开关设备,在接通或断开状态[6]。

三世。电压源逆变器感应电动机

三相整流电路模型提高转换器和三相逆变器系统如图3所示。输出连接到三相连接感应电动机定子的明星。电力设备被认为是理想的,当他们正在进行时,它们的电压为零,他们提供了一个开路阻塞模式。线电压的相电压来自以下方式通过假设一个平衡的三相系统[9]。

线电压的相位在三相系统电压相序abc

无论控制策略采用的感应电动机驱动,输入电压在稳态周期。因此,直接稳态性能评估是可能的匹配边界条件。PWM电压输入考虑感应电动机驱动系统的稳态性能评估。的PWM可以生成任意数量的方式,sine-triangle, trapezoidal-triangle,空间向量,采样不对称方法调制策略,等。因为他们的半波和全波对称,边界匹配技术是理想的直接评价稳态电流矢量,不经过创业的动态模拟。

四、仿真结果

在三相逆变器驱动电路,低压使用二极管整流器交流转化为直流。它是提高使用boost变换器所需的值。直流转换为变压变频交流使用三相PWM逆变器。PWM逆变器的输出的三相感应电动机。相电压和线间电压分别为图4和图5所示。傅里叶频谱的单相三相逆变器如图6和傅里叶的家具都是表1的数据。三相相电压波形的三相逆变器系统是当前波形如图7和图8所示。这个逆变器系统的傅里叶谱如图9和傅里叶表2中给出的数据。

诉实验结果

基于单片机的电压源逆变器感应电动机系统制造和测试。控制电路如图10所示。硬件的俯视图如图11所示。从微控制器驱动脉冲的波形图如图12所示。相电压的波形图如图13所示。Atmel单片机89 c2051用于生成脉冲。单片机的时钟频率运转12 MHZ。由单片机产生的脉冲放大使用驱动器集成电路2110红外。司机ICs放大门脉冲所需的水平。

六。结论

电路模型单相三相逆变器系统和三相逆变器系统开发三个阶段。电压源逆变器的分析美联储给出了感应电动机驱动。美联储三相PWM逆变器感应电动机驱动器使用该电路模型进行模拟。仿真和实验结果为单相三相逆变器系统和三个阶段提出了三相逆变器系统。这些情况下的频谱。从模拟研究是观察到的谐波失真较小(5%)相比,三相三相逆变器系统的谐波失真与单相三相逆变器系统(6.3%)。美联储目前的工作建议提高变换器逆变器感应电动机驱动系统来解决低输入电压问题。美联储1 kw变频感应电动机系统制造和测试。实验结果与仿真结果一致。

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