一、spwm逆变电路工作原理
PWM(Pulse Width Modulation)整流电路配合滤波电容可实现直流电源的输出,其优点如下:
1.效率高:相比于传统变压器调节模式,PWM整流电路能够更加精准地控制开关管的导通和非导通时间,从而实现更高的输出功率和更少的功率损失,提高了整体能量利用率。
2.稳定性好:PWM整流电路对外界干扰的抑制能力强,直流输出电压稳定,波形清晰,有利于直流电源的正常工作。
3.响应速度快:PWM整流电路由于采用了高频开关工作,响应速度快,可以适应于一些高精度、高速度的场合。
4.输出范围宽:PWM整流电路可以根据具体需要进行控制,通过改变占空比可以实现广泛的输出电压范围,具有非常良好的灵活性和可调性。
5.体积小:PWM整流电路组件简单,结构紧凑,所需元器件数量少,相比于传统变压器调节模式,可以在体积上有所缩小。
二、SPWM逆变电源的发展
交-交变频器也叫周波变换器,是把电网固定频率的交流电,经过功率半导体电路直接转变为频率可调的交流电的过程。它不同于普通的变频器,没有交流整流到直流再逆变成交流的环节,是交-交变换的结构,这种技术一般用在大型功率装置上
变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。
交直交变频器电路原理图解析
交直交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,先将工频电源经过二极管整流成直流电,再由电力电子器件把直流电逆变为频率可调的交流电源。交直交变频器工作原理图如下所示:
由图可知,变频器由主电路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制回路组成。各部分的功能如下:
1.整流器它的作用是把三相(或单相)交流电源整流成直流电。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。
2.逆变器它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。
3.控制电路这部分电路由运算电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成,一般均采用大规模集成电路。
交直交变频器比较常见,由整流器、滤波系统和逆变器三部分组成。整流器为二极管三相桥式不控整流器或大功率晶体管组成的全控整流器,逆变器是大功率晶体管组成的三相桥式电路,其作用正好与整流器相反,它是将恒定的直流电交换为可调电压,可调频率的交流电。中间滤波环节是用电容器或电抗器对整流后的电压或电流进行滤波。 交直交变频器按中间直流滤波环节的不同,又可以分为电压型和电流型两种,由于控制方法和硬件设计等各种因素,电压型逆变器应用比较广泛。它在工业自动化领域的变频器(采用变压变频VVVF控制等)和IT、供电领域的不间断电源(即UPS,采用恒压恒频CVCF控制)都有应用。
三、spwm逆变优点
变频增压泵的优点
1、变频增压泵可以智能运行,不要人员管理,可以很好的节约管理成本。
2、变频增压泵运行高效稳定,使用更安全省心。
3、变频增压泵高效节能可达30%-60%。
4、水箱智能调节可以减轻供水管网的影响,停水期间水箱储存的水量可以正常使用。
5、变频器大大的减少了等级的软启软停,可以有效的减少损耗,延长电机的使用寿命。
变频增压泵的缺点
1、变频增压泵通过感应器传达信号到水泵,水流感应器在控制器的控制下容易导致堵死的情况。
2、压力感应器的触点容易烧结,如果长时间不使用会导致叶轮与泵轮生锈,导致电机发热烧坏。
3、内部机械结构显示压力不准确,调节压力不方便,在低压的情况下不能启动。
四、spwm逆变电源实验
SPWM和SVPWM都是交流电驱动技术中的调制方式,主要用于控制交流电机的速度和转矩。它们的区别如下:
1. SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)正弦波脉宽调制:SPWM是一种最基本的交流电PWM调制方法,它采用固定频率的三角波与可调频率的正弦波相比较,根据比较结果来控制开关管的导通时间,从而实现对交流电机的控制。SPWM易于实现,并且需要较少的运算,但其谐波含量较高。
2. SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)空间矢量脉宽调制:SVPWM是一种高级控制技术,在三相交流电中使用两组反向对称的三相电压来产生一个旋转磁场,使得同步转子始终处于磁场中心位置。在SVPWM控制下,开关器件按照事先编程好的特定模式工作,可以实现无谐波输出,并且具有高效、精度高等优点。
因此,相较于SPWM而言,SVPWM更加稳定、精准,能够有效降低系统噪音和振动,并提高系统效率。但SVPWM的控制算法较为复杂,需要更高的运算速度和计算能力。
五、spwm逆变电源有什么特点
SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的、使用较广泛的PWM法。冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。
SPWM法就是以该结论为理论基础,用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。
六、spwm逆变电源的设计
逆变器出来的电嗡嗡嗡响声解决方法如下:
1、受到了外界的干扰,承载了一些负荷之后,导致滤波器参数发生了改变,滤波功效显著减小。
2、输送出来的一端两臂上阻止抵抗不对称的时候,引发的共模噪声电平不一致,两者的差异就改变成为了差模噪声。
3、一些承载负荷包含了开关电源的承载负荷,它能够把阿德开关噪声传送到它的输入端,也就是SPWM电力逆变电源的输出端。
4、导致输入端的嘈杂声音耦合到输出线路上的原因,是送入、送出电缆平行铺设并且间距很小,尤其是大容量升压类型输入电流比较大,嘈杂声音耦合严重。
5、输送出来的滤波器运用单臂串接电感的方法,在它输入端单臂串联的扼流电感,让两臂组织抵抗变得不均匀,一些整流承载负荷是缓和合闸时的冲击电流。
6、输入、输出端共模滤波电路的接地线连接到相同点的时候,就组成了地线环流,输入端的共模噪声通过输出端共模滤波电路的接地线,把共模嘈杂声音耦合到输出端,就算再加一级EMI滤波器也没很好果。
七、spwm逆变电源实验实验原理
(1)调制波和载波:曲线①是正弦调制波,其周期决定于需要的调频比kf,振幅值决定于ku,曲线②是采用等腰三角波的载波,其周期决定于载波频率,振幅不变,等于ku=1时正弦调制波的振幅值,每半周期内所有三角波的极性均相同(即单极性)。
调制波和载波的交点,决定了SPWM脉冲系列的宽度和脉冲的间隔宽度,每半周期内的脉冲系列也是单极性的。
(2)单极性调制的工作特点:每半个周期内,逆变桥同一桥臂的两个逆变器件中,只有一个器件按脉冲系列的规律时通时断地工作,另一个完全截止;而在另半个周期内,两个器件的工况正好相反,流经负载ZL的便是正、负交替的交变电流。 (1)调制波和载波:
调制波仍为正弦波,其周期决定于kf,振幅决定于ku,中曲线①,载波为双极性的等腰三角波,其周期决定于载波频率,振幅不变,与ku=1时正弦波的振幅值相等。
调制波与载波的交点决定了逆变桥输出相电压的脉冲系列,此脉冲系列也是双极性的,但是,由相电压合成为线电压(uab=ua-ub;ubc=ub-uc;uca=uc-ua)时,所得到的线电压脉冲系列却是单极性的。
(2)双极性调制的工作特点:逆变桥在工作时,同一桥臂的两个逆变器件总是按相电压脉冲系列的规律交替地导通和关断,毫不停息,而流过负载ZL的是按线电压规律变化的交变电流。