实验二 正弦脉宽调制(SPWM)变频调速实验

机电运动控制系统 机电运动控制系统 直流电动机的控制 SPWM变频调速
SPWM变频调速实验
4、实验内容
（2）同步调制状态
必须采用第3条以上V/f曲线
＊ 运行频率f1=5Hz，载波比Fr=3下 ① 调制波/载波及SPWM波形 ② 电机空载运行时线电压/线电流波形 ③ 描述不同V/f曲线下的起动能力
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4、实验内容
（1）异步调制状态 ＊ 运行频率f1=50Hz，载波频率f0分别=500Hz、1kHz 下 ① 调制波/载波及SPWM波形 ② 电机空载运行时线电压/线电流波形 ＊ 运行频率f1=25Hz，载波频率f0=500Hz下 ① 调制波/载波及SPWM波形 ② 电机空载运行时线电压/线电流波形
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4、实验内容
＊ 运行频率f1=5Hz，比较研究 ① 载波频率f0=500Hz、1000Hz、2000Hz下，电机低 速运行的噪声、振动、转速平稳程度， ② 描述不同V/f曲线下的起动能力 ③ 记录f0=2000Hz时线电压/线电流波形
（2）驱动电路 脉冲变换→光电隔离→施加在MOSFET栅极
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（3）过流保护 Idc
Fra Baidu bibliotek
——主电路4-5间接采样电阻，检测其上电压 ——过流后发出“OC”信号 ● 封锁驱动电路脉冲 ● MP保护电路工作，显示“OC”，并停机 解除停机，按复位键。
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机电运动控制系统
实验二
正弦脉宽调制（SPWM）变频 调速实验
浙江大学 电气工程学院
年珩 nianheng@zju.edu.cn
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一、实验目的
（4）电机电流采样电阻（7-U，8-V，9-W之间）测电机线电流波 形 主电路按图6-3标号连接、构成。
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2、
控制电路
采用MP8031生成正弦调制波 三角载波
（1）频率调制微机控制系统
SPWM波
双极性
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3、控制面板
（1）布局 左半部分 显示：LED、数码管 ＊ LED： 指示数码管显示内容 ② 设置状态： 闪烁显示 ③ 运行状态： 稳定显示 右半部分 按钮：设置按钮、显示按钮 ＊ 数码管： ① 开机显示“P”——“上电”
（1）三相不控整流桥+电解电容滤波→电压源型
不控整流 软启动电路 0.1ohm
两倍额定电流保护， 通知MP封锁脉冲
数码管 操作部分
LED显示
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二、实验线路（图6-3）
1、主回路
（1）三相不控整流桥+电解电容滤波→电压源型 （2）防电容充电电流冲击，设置软启动电路 当Uc＜0.7Udc0，限流电阻接入 当Uc≥0.7Udc0，限流电阻自动切除 （3）三相PWM逆变器 VT1～VT6 VD1～VD6 P-MOSFET 开关管 反并联二极管
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3、控制面板
＊ 设定全部参数或改变某一参数，按“确认”按钮，再按“运行” 执行。 ＊ 特例： ① 运行频率调整：直接按“上升”、“下降”和运行以执行 ② 当改变调制方式后，如不设定，有关参数按以下缺省值运行： 调制比 12，运行频率 50Hz 但V/f曲线和加速时间不变。
1. 加深理解自然采样法形成双极性SPWM的机理； 2. 熟悉SPWM变频器功率主电路、控制电路的结构和连接 关系； 3. 了解SPWM调制三种控制方式、控制参数及输出波形。
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二、实验线路（图6-3）
1、主回路
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3、控制面板
（2）操作 挂箱接入220V电源后，数码管显示P 设置 ＊ 按设置键： 数码管闪烁，进入设置状态 ＊ 按异步、同步、混合等调制钮，进入该调制状态下的 选择，三种状态下设置参数有约制： ① 异步调制时，不允许使用调制比 ② 同步调制时，不允许使用载波频率 ③ 混合调制时，不允许使用调制比、载波频率
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3、控制面板
＊ 按下所需调制按钮，用上升、下降按钮改变参数 参数变化范围： ① 运行频率：1~60Hz，步长1Hz ② 调制比：3~123，步长3 ③ 载波频率：0.5~8KHz，步长0.5KHz ④ 混合调制：自动分段调载波频率 ⑤ 加速时间：1~10秒，步长1秒 ⑥ V/f曲线：1，2，3，4共4条， 数字越大，低频电压提升越高，起动转矩越大。
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5、实验注意
（1）操作注意 ＊ 观测电机电压、电流时注意探头公共地线接法 以U相为例
探头1
U V W
示波器探头地线
M
探头2
采样电阻
＊ 波形采集 使用示波器采集，自带拍照工具。
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5、实验注意
（1）实验报告注意 ＊ 对实验波形，对照PWM调制理论进行分析，特别 是记录的波形 ＊ 对观察、描述的实验内容作详尽的描述、分析， 得出和符理论的结论，特别报告： ① 不同调制比对运行性能的影响 ② 低速运行平稳性与调制比关系