文档介绍：毕业设计(论文)开题报告
题目: 脉宽PWM控制型变频器研究与设计
课题类别: 设计论文□
学生姓名: 学号:
班级:
专业(全称): 电子信息工程
指导教师:
2010年 4 月
一、本课题设计(研究)的目的:
PWM 变频器在交流变频调速系统、UPS、交流稳压电源、中频电源及其他各种电力电子装置中得到了越来越广泛的应用,它所产生的谐波对外界的危害亦日益严重。本次设计在综述了用于变频器的各种PWM 技术抑制谐波效果的基础上,设计一种PWM控制型变频器。
二、课题任务要求:
本题目要求要求对各种PWM的各种关键技术的简要说明,设计目的在于了解PWM怎样实现与变频,了解变频器,掌握PWM在变频器的应用。
总体来说脉宽PWM控制型变频器是由整流电路、中间直流电路、逆变电路、吸收电路、采样电路、驱动电路、控制电路以及采样处理与保护等电路组成。小功率采用单相220V电源,大功率采用三相380V电源,逆变器采用PWM控制方式,中间直流电路是电压源,滤波采用大容量电解电容(注意极性)除去干扰。通过空调来进行验证其运转与节能效果,以及CPU控制电机运转情况所达到的各项指标。
具体要求如下:
1、脉宽PWM控制型变频器的整体设计图。
2、通过对此模块的论述,达到对PWM与变频技术的深刻理解。
3、要求详细叙述周遍接口,及其控制与文字说明。
4、按要求编写课程设计报告书,正确、完整的阐述设计和实验结果。
5、在报告中应该有完整的数学论证。
三、本课题设计(研究)的意义:
通过本次课程设计,综合运用PWM技术课程和其他有关先修课程的理论和生产实际知识去分析和解决具体问题,并使所学知识得到进一步巩固、深化和发展。初步培养学生对工程设计的独立工作能力,学习设计的一般方法。通过课程设计树立正确的设计思想,提高学生分析问题、解决问题的能力。进行设计基本技能的训练,如查阅设计资料和手册、程序的设计、调试等。
四、设计(研究)现状和发展趋势(文献综述):
PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一。,从此为交流传动的推广应用开辟了新的局面。从最初采用模拟电路完成三角调制波和参考正弦波比较,产生正弦脉宽调制SPWM信号以控制功率器件的开关开始,到目前采用全数字化方案,完成优化的实时在线的PWM信号输出,可以说直到目前为止,PWM在各种应用场合仍在主导地位,并一直是人们研究的热点。
 PWM控制的基本原理很早就已经提出,但是受电力电子器件发展水平的制约,在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代,随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展,PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法,如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用,PWM控制技术获得了空前的发展。到目前为止,已出现了多种PWM控制技术,根据PWM控制技术的特点,到目前为止主要有以下8类方法。
    1 相电压控制PWM
     等脉宽PWM法[1]
    VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)装置在早期是采用PAM(Pulse Amplitude Modulation)控制技术来实现的,其逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压。等脉宽PWM法正是为了克服PAM法的这个缺点发展而来的,是PWM法中最为简单的一种。它是把每一脉冲的宽度均相等的脉冲列作为PWM波,通过改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。相对于PAM法,该方法的优点是简化了电路结构,提高了输入端的功率因数,但同时也存在输出电压中除基波外,还包含较大的谐波分量。
     随机PWM
    在上世纪70年代开始至上世纪80年代初,由于当时大功率晶体管主要为双极性达林顿三极管,载波频率一般不超过5kHz,电机绕组的电磁噪音及谐波造成的振动引起了人们的关注。为求得改善,随机PWM方法应运而生。其原理是随机改变开关频率使电机电磁噪音近似为限带白噪声(在线性频率坐标系中,各频率能量分布是均匀的),尽管噪音的总分贝数未变,但以固定开关频率为特征的有色噪音强度大大削弱。正因为如此,即使在IGBT已被广泛应用的今天,对于载波频率必须限制在较低频率的场合,随机PWM仍然有其特殊的价值;另一方面则说明了消除机械和电磁噪音的最佳方法不是盲目地提高工作频率,随机PWM技术正是提供了一个分析、解决这种问题的全新思路。
     SPWM法
    SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较