风机、水泵负载SPM交流变频调速系统地研究.pdfVIP

增刊 H算技术与自动化’ Supplement 1999年11月 COMPUTfMGTECHNOLOGYANDAUTOMATIONNov．1999 风机、水泵负载SPM交流变频调速系统的研究 杨 燕 林忠岳 (广西师范学院数学与计算机科学第 530002)(广西大学电力工程院530004) 摘 要 本文介拓丁一熹适用-I-商．机、水泵负戴节能运行敷字式SPlE4t交流变频调遣乐统。谊调速装 率值采用数字设定。文中用述了系统的设计原毽，蛤出了有关的原理图和试验结果。 ● SLE4520EXB84080C196KC革片机 关键词 变频调速 恒叶，控剐规律 ▲ l 引言 长期以来．交流电机恒速拖动系统在我国工业的拖动领域一度占据着主导地位+虽然目前正逐步被 其它一些调节精度高、节能降耗的嗣速系统所替代，但此类系统在中小企业中仍有一席之地，其应用主 要在风机、水泵等机电设备上。这些机械几乎都采用交流电机恒速拖动，借助挡板或阀门调节风量或流 量，浪费了大量的电能。据1995年统计资料表明，我国的风机水泵有3800万台，每年耗电量占总发电量 的1／3左右，节能降耗势在必行。如果在这一领域推广应用变频调速技术，至少可以减少30％的电能损 耗。逸就意睐着每年可以为国家节约近百亿度电。按O．5元／kwh计算，可为国家节约资叠儿十忆元。本 文讨论7一种适用于风机、水泵负载节能运行的数字交流变顿调速系统，该系统采用一种较简便的算法 ——等面积法生成SPWlVl波。以下将详细阐述系统的设i十原理。 2 系统总体方案 调连系统主要由频率给定环节、整流部分、逆变部分以及保护电路构成。频率给定环节主要由键盘 设置，泼值为数字鼙，此数字量传送给单片机80C196KC进行处理。单片机根据频率给定值，结合SPWM 渡生成算法，生成一组与频率给定值相对应的三槲正弦渡形教据，送给SLE4520专用芯片，由谈芯片产 生相应的SPWM调制被控制三相功率电蹄生￡放大后的SPWM调制波加到交液电机的三相绕组上，从而 控制其转速．改变频率给定值，就可实现调速。泼系统实现如下功能： ④功事电路的调制频率为20kHz．正弦输出范围为0～50胁 ◎实现软启动及软制动，加减速时间为：0．2s／Hz ③键盘设定频率，并能灵活澍节。 ④具备完善的过压、过流和过温保护． 3 系统主电路 功率变换电路采用交一直一交电压型拓扑结构(如图1)。三襁工壤变流电压经三相桥式不控整流 电路整流后，再经电解电容滤波PWM逆变器，调制生成幅调频的正弦交流信号供给电机，以实现变频调 Gate 速。功率器件采用开美频率较高的IGBT(单管)，许兰频率最高可达20MtZ。IGBT(1ttsolatedBipolar 性，卫具有双极晶体管的大电流理能力和低饱和压降的特点．除此之外，为像护功率器件，抑制浪涌电压 ·213· ， 增 刊 汁算技术与自动化 Supplem％t ANDAUTOMATIONNov。19为‘ t999年11月 COMHJllMGrECHNO“)cY 币a电流，并降低_}F