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电力电子课程设计交直交变频

器的设计..

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电力电子技术课程设计

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综述

交-直-交变频器由主要由AC-DC、DC-AC两类基

本电路组成，先通过AC-DC整流电路将交流电转

换为直流电，经过滤波等处理后，再通过DC-AC

逆变电路，将直流电转换为交流电。

整流电路采用三相全控桥整流，输出的整流电压

脉动小、易于滤波；经过滤波处理后的直流电进

入逆变电路，逆变电路采用PWM控制电压式逆变

电路，通过PWM技术控制逆变电路中IGBT的通

断时间，实现对输出交流电的控制，以更好的满

足电机对供电电源的要求。

主电路的驱动与控制，主要是对各部分开关器件

的控制，即对晶闸管和IGBT的驱动与控制。晶

闸管是半控型器件，门极收到脉冲触发才能够导

通，IGBT是全控型器件，门极电压触发导通，

由芯片控制生成的PWM信号给IGBT触发信号，

控制IGBT的通断，从而实现对主电路的精确控

制。

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交-直-交变频器的设计

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1主回路单元电路分析与设计

1.1变频器概述

交-直-交变频器是由AC-DC、DC-AC两种基本变

流电路组成，先将交流电整流为直流电，再将直

流电逆变为交流电，因此，此类电路又称为间接

交流变流电路。

交-直-交变频器与普通交-交变频器相比，最主

要的优点是输出频率不再受输入电源频率的制

约。国内应用的低压变频器几乎全是电压源型，

中间直流是用电容平波，整流后面可加电容滤

波，再经过逆变输出理想交流电压，可以做交流

电机的电压源。

1.2整流部分

整流电路AD-DC的作用是将交流电变为直流电。

按组成器件可以分为不可控、半控、全控三种；

按电路结构可以分为桥式电路和零式电路；按交

流输入相数可以分为单相电路和三相电路。三相

整流电路输出直流电压脉动较小，易于滤波处

理，故采用三相整流电路。常用的三相整流电路

有三相半波可控整流电路与三相桥式全控整流

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如图为三相桥式全控整流电路，当晶闸管触发角

α为0°时，对于共阴极组的三个晶闸管，阳极

所接交流电压值最大的一个导通，对于共阳极组

的三个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最小的

一个导通。这样，任意时刻共阳极组和共阴极组

中各有一个晶闸管处于导通状态，施加于负载上

的电压为某一线电压。电路带阻感负载或电阻负

载α＜60°时，输出电压平均值为

Ud=2.34U2cosα，

输出电压最大值是2.34U2。可见三相半波可

控整流电路用元件少、电路