永磁同步电机(PMSM)毕业答辩攻略..doc

2.2.1整流电路 整流电路的功能是将交流电转换成直流电。整流采用的器件主要有二极管和晶闸管，二极管在工作时无法控制其通断，而晶闸管工作时可以通过控制脉冲来控制其通断。根据工作时是否具有可控性，变频器采用的整流电路主要有两种：不可控整流电路和可控整流电路。本设计重点讲述可控整流电路中的PWM整流电路 PWM整流电路的功率因数很高，且工作时不会对电网产生污染，因此PWM整流电路在电子电力设备中应用越来越广泛。PWM整流电路可分为电压型和电流型，但广泛应用的主要是电压型。电压型PWM整流电路有单相和三相之分。 图2.4 三相全控桥式整流电路及有关信号波形 在图2.4中，6个晶闸管VS1～VS6构成三相全控桥式整流电路。VS1～VS3的3个阴极连接在一起，称为共阴极组晶闸管；VS4～VS6的3个阳极连接在一起，称为共阳极组晶闸管，VS1～VS6的G极与触发电路连接，接受触发电路送到的触发脉冲的控制。 下面来分析电路在三相交流电一个周期(t1～t7)内的工作过程。 在t1～t2期间，U相始终为正电压(左负右正)，V相始终为负电压(左正右负)，W相在前半段为正电压，后半段为负电压。在t1时刻．触发脉冲送到VS1、VS5的G极，VS1、VS5导通，有电流流过负载RL，电流的途径是：U相绕组右端(电压极性为正)→a点→VS1→RL→VS5→b点→V相绕组右端（电压极性为负)。因VS1、VS5的导通，a、b两点电压分别加到RL两端，RL上电压的大小为Uac。 在t2～t3期间，U相始终为正电压(左负右正)，W相始终为负电压(左正右负)，V相在前半段为负电压，后半段为正电压。在t2时刻，触发脉冲送到VSl、VS6的G极，VSl、VS6导通，有电流流过负载RL，电流的途径是：U相绕组右端(电压极性为正)n点→VS1→RL→VS6→c点→W相绕组右端(电压极性为负)，因VS1、VS6的导通，a、c两点电压分别加到RL两端，RL上电压的大小为Uac。 在t3～t4期间,V相始终为正电压(左负心正)，W相始终为负电压(左正右负)，U相在前半段为正电压，后半段变为负电压。在t3时刻，触发脉冲送到VS2、VS6的G极，VS2、VS6导通，有电流流过负载RL，电流的途径是；V相绕组右端(电压极性为正) →b点→VS2→RL→VS6→c点→W相绕组右端(电压极性为负)，因VS2、VS6的导通，b、c两点电压分别加到RL两端，RL上电压的大小为Ubc。 在t4～t5期间，V相始终为正电压(左负有正)，U相始终为负电压(左正右负)，W相在前半段为负电压，后半段变为正电压。在t4时刻，触发脉冲送到VS2、VS4的G极，VS2、VS4导通，有电流流过负载RL．电流的途径是：V相绕组右端(电压极性为正) →b点→VS2→RL→VS4→a点→U相绕组右端(电压极性为负)，因VS2、VS4的导通，b、a两点电压分别加到RL两端，RL上电压的大小为Uba。 在t5～t6期间．W相始终为正电压(左负右正)，U相始终为负电压(左正右负)，V相在前半段为正电压，后半段变为负电压。在t5时刻，触发脉冲送到VS3、VS4的G极，VS3、VS4导通，有电流流过负载RL，电流的途径是：W相绕组右端(电压极性为正) →c点→VS3→RL→VS4→a点→U相绕组右端（电压极性为负)，因VS3、VS4的导通，c、a两点电压分别加到RL两端，RL上电压的大小为Uca。 在t6～t7期间，W相始终为正电压(左负右正)，V相始终为负电压(左正右负)，U相往前半段为负电压，后半段变为正电压。在t6时刻，触发脉冲送到VS3、VS5的G极．VS3、VS5导通，有电流流过负载RL，电流的造径是：W相绕组右端(电压特性为正) →c点→VS3→RL→VS5→b点→V相绕组右端(电压极性为负)，因VS3、VS5的导通，c、b两点电压分别加到RL两端，RL上电压的大小为Ucb。 在t7时刻以后，电路会重复t1～t7期间的过程，在负载RL上可以得到图2.8所示的脉动直流电压UL。 在上面的电路分析中，将交流电压一个周期(t1～t7)分成6等价，每等价所占的相位角为60°，在任意一个60°相位角内，始终有两个晶间管处于导通状态(—个共阴极组晶闸管，一个共阳极组晶间管)，并且任意一个晶间管的导通角都是120°。另外，触发脉冲不是同时加到6个晶闸管的G极，而是在触发时刻将触发脉冲同时送到需触发的2个晶闸管G极。 2.3 三相SPWM波的产生 变频器采用的逆变电路主要有方波逆变电路和SPWM波逆变电路。由于方波逆变器产生的是方波信号，其所含的谐波成分较多，会使电动机发热且转矩脉动大，在低速时影响转速平稳。解决这个问题的方法有：一是采用多个方波逆变器组成多重