三相正弦波变频电源软件设计说明

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三相正弦波变频电源

三相正弦波变频电源
五、实验小结 由于变压器功率不足,输出电流只能增加到1.5A左右, 部分功能没有测试,不过输出电流在0.45A~1.5A之间变 化时,输出相电压波形失真度都很小,且波形稳定。
Thank you!
2. DC/DC稳压电路中 BUCK电路的两种结构
结构一
T D C
Rc RL
L
V
结构二 由于结构一中 开关管没有合适的地参考点,需加自 举电路这就使得硬件电路增加。 结构二中 有合适地参考点不需外加驱动电路 。 综合考虑我们选择结构二的BUCK拓扑。
相相相 + ACUB - U IRF540IRF540 IRF540IRF540 IRF540IRF540 0 0 1 00 00777 11444 0 0 1 F u 1 0 0 1 0 0 1 F u 1 F u 1 56789012345678 HER107HER107 11111222222222 S 21332211 CCC 0.1R OOOBOBOB CCC VS3VS2VS1 LLHVHVHV NNN 路 电 00 动 11 驱 变 123123O-3 逆 0 NNNNNNAAO 5 相 VccHHHLLLFAULTITRIPCCVssVsoL IR2130三 K 1 F 12345678901234 n 11111 1 K 0K 22 0.1uF F u 7 4 V 5 1 a bc N I T TT A U UU BC N I T O OO 0.1uF TT U UU O 0.1uF OO V 5 6543210 11111119 6543210 11111119 22 2 ABC DD N TTT IND 22 2 NN E ABC UUU Vcc2 DD N GG TTT OOO IND NN E UUU Vcc2 GG OOO 离 1D1 DT1D 隔 离 1D1 NUNN 字 DT1D Vcc1GINAINBINCOEG 隔 NUNN ISO7641数 字 Vcc1GINAINBINCOEG ISO7641数 12345678 12345678 0.1uF T 0.1uF U T O LinBLinC LinA V U 5 O HinBHinC HinA

三相正弦波变频电源课程设计

三相正弦波变频电源课程设计

三相正弦波变频电源设计1设计任务分析设计并制作一个三相正弦波变频电源,输出频率范围为20-100Hz,输出线电压有效值为36V,最大负载电流有效值为3A,负载为三相对称阻性负载(Y型接法)。

三相正弦波变频电源原理方框图如图1-1所示。

图1-1 三相正弦波变频电源原理框图2 三相正弦波变频电源系统设计方案选择2.1 整流滤波电路方案选择方案一:三相半波整流电路。

该整流电路在控制角小于30°时,输出电压和输出电流波形是连续的,每个晶闸管按相序依次被触发导通,同时关断前面已经导通的晶闸管,每个晶闸管导通120°;当控制角大于30°时,输出电压,电流的波形是断续的。

方案二:三相桥式整流电路。

该整流电路是由一组共阴极电路和一组共阳极电路串联组成的。

三相桥式的整流电压为三相半波的两倍。

三相桥式整流电路在任何时候都有两个晶闸管导通,而且这两个晶闸管中一个是共阴极组的,一个是共阳极组的。

他们同时导通,形成导电回路。

比较以上两种方案,方案二整流输出电压高,纹波电压较小且不存在断续现象,同时因电源变压器在正,负半周内部有电流供给负载,电源变压器得到了充分的利用,效率高,因此选用方案二。

滤波电路用于滤波整流输出电压中的纹波,采用负载电阻两端并联电容器C的方式。

2.2 逆变电路方案选择根据题目要求,选用三相桥式逆变电路方案一:采用电流型三相桥式逆变电路。

在电流型逆变电路中,直流输入是交流整流后,由大电感滤波后形成的电流源。

此电流源的交流内阻抗近似于无穷大,他吸收负载端的谐波无功功率。

逆变电路工作时,输出电流是幅值等于输入电流的方波电流。

方案二:采用电压型三相桥式逆变电路。

在电压型逆变电路中,直流电源是交流整流后,由大电容滤波后形成的电压源。

此电压源的交流内阻抗近似于零,他吸收负载端的谐波无功功率。

逆变电路工作时,输出电压幅值等于输入电压的方波电压。

比较以上两种方案,电流型逆变器适合单机传动,加,减速频繁运行或需要经常反向的场合。

毕业设计---基于MATLAB的三相正弦波变频电源的设计

毕业设计---基于MATLAB的三相正弦波变频电源的设计

毕业设计(论文)题目三相正弦波变频电源仿真设计专业电气工程及其自动化目录第一章变频器概述1.1.变频电源的原理 (3)1.2.变频电源的特点及应用 (3)1.3.MATLAB简介及仿真技术 (4)1.4.MATLAB仿真技术在电力电子中的应用 (6)1.5.本论文完成内容 (8)第二章变频器硬件设计2.1整流单元及供电电源 (9)2.2逆变输出装置及其驱动电路 (10)2.3滤波输出及过压过流缺相检测与保护 (14)2.4变频电源的控制 (17)第三章变频器软件设计3.1控制模块设计 (21)第四章变频器的MATLAB仿真4.1MATLAB在电力电子中的应用 (25)1电力系统工具箱 (25)2 MATLAB在变频器中应用及仿真框图 (27)第五章结语 (34)摘要:本文采用MATLAB对变频电源进行系统分析。

基于Simulink做了系统仿真,并做了原理性的论证。

硬件部分采用IT公司的低功耗单片机MSP430F149作为主控器件,IR2130驱动3相功率管。

控制方式采用传统的SPWM,用SPWM专用集成芯片SM2001产生SPWM信号以控制IR2130的通断。

系统采用PI反馈控制使硬件系统具良好的稳压功能。

另外本文在硬件设计中对变频电源的过流,过压,缺相等保护功能进行了阐述。

第一章变频器概述由于我国市电频率固定为50 Hz,因而对于一些要求频率大于或小于50 Hz的应用场合,则必须设计一个能改变频率的变频电源系统。

目前最常用的是三相正弦波变频电源。

该电源系统主要由整流、逆变、控制回路3部分组成。

其中,整流部分用以实现AC/DC的转换;逆变部分用以实现DC/AC的转换;而控制回路用以调节电源系统输出信号的频率和幅值。

1-1 变频电源的原理经过AC→DC→AC变换的逆变电源称为变频电源,它有别于用于电机调速用的变频调速控制器,也有别于普通交流稳压电源。

变频电源的主要功用是将现有交流电网电源变换成所需频率的稳定的纯净的正弦波电源。

三相正弦波变频电源设计 图文

三相正弦波变频电源设计  图文

三相正弦波变频电源设计图文三相正弦波变频电源设计摘要:随着电力电子技术的迅速发展,将是电源技术更加成熟,经济,实用,实现高效率和高品质用电结合。

变频电源随即而出现,变频电源被广泛应用于各个领域,是变频调速的核心所在。

变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。

该次课设为使用protel设计一个输出频率范围为20_100HZ,输出线电压有效值为36V,最大负载电流有效值为3A,负载为三相对称阻性负载(Y型接法)的三相正弦波变频电源的课程设计。

关键词:变频电源 protel 三相正弦波变频电源三相正弦波变频电源设计 1三相正弦波变频电源设计要求设计并制作一个三相正弦波变频电源,输出频率范围为20-100Hz,输出线电压有效值为36V,最大负载电流有效值为3A,负载为三相对称阻性负载(Y型接法)。

三相正弦波变频电源原理方框图如图1-1所示。

图1-1 三相正弦波变频电源原理框图2 三相正弦波变频电源系统设计方案比较 2.1 整流滤波电路方案整流滤波电路可选用两种方案; 1三相半波整流电路。

2三相桥式整流电路。

比较:1方案整流输出电压高,纹波电压较小且不存在断续现象,同时因电源变压器在正,负半周内部有电流供给负载,电源变压器得到了充分的利用,效率高,因此选用方案2。

滤波电路用于滤波整流输出电压中的纹波,采用负载电阻两端并联电容器C的方式。

2.2 斩波电路方案直流斩波电路可选用两种方案;1降压斩波变换电路。

2降压-升压变换电路。

比较:1,2方案均能满足要求,但方案2的资源利用充分合理,因此选用方案2。

2.3 绝缘栅控双极型晶体管IGBT驱动电路方案绝缘栅控双极型晶体管IGBT驱动电路:1应用脉冲变压器直接驱动功率IGBT,来自控制脉冲形成单元的脉冲信号进高频晶体管进行功率放大后加到脉冲变压器上,有脉冲变压器隔离耦合,稳压管D限幅后来驱动IGBT。

2有分立元器件构成的具有VGS保护的驱动电路,采用光电耦合电路实现控制电路与被驱动IGBT栅极的电隔离,并且提供合适的栅极驱动脉冲。

三相正弦波变频电源

三相正弦波变频电源
5.在PWM方式中,计数器的上限值有固定的0xFF(8位T /C);0xFF、0x1FF、0x3FF(16位T /C)。或由用户设定的0x0000- 0xFFFF,设定值在16位T /C的ICP或OCRA寄存器中。而比较匹配寄存器的值与计数器上限值 首先按照下面的公式建立一个正弦波样本表,样本表将一个正弦波周期分为128个点,每点按7位量化(127对应最高幅值Vcc/2): f(x) = 64 + 63 * sin(2πx/180) x∈[0…127]
参考文献
[1]:周尘.单片机C语言轻松入门.北京航空航一大学出版社.2006
[2]:康华光,陈大钦编.电子技术基本.高等教育出版社.2004
[3]:周润景.张丽娜.基于PROT EUSR的电路及单片机系统设计与仿真.2006
[6]西安交通大学 电力电子技术
附录1 元件明细表
隔离变压器(36伏输出). 整流二极管. 绝缘栅极晶体管
(主电路)
SHAPE \* MERGEFORMAT 其中光电隔离放大可用专用芯片也可用分立元器件搭建- ,视情况而定。a/d转换用专用芯片ad574 ,经单片机转换成数码显示。用键盘操作改变频率和占空比。 二 单元电路设计 2.1整流斩波电路的设计 采用cuke斩波,因为其输入电流和输出负载电流都是连续的,且脉动很小,有利于对输入输出进行滤波。设计如下
用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波,正弦半波N等分,看成N个相连的脉冲序列,宽度相等,但幅值不等;用矩形脉冲代替,等幅,不等宽,中点重合,面积(冲量)相等,宽度按正弦规律变化SPWM波 波形
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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软件的实现: 1.首先应根据实际的情况,确定需要输出的PWM频率范围, 然后根据需要PWM的频率范围确定ATmega128定时/计数器的PWM工作方式。AVR定时/计数器的PWM模式可以分成快速PWM和频率(相位)调整PWM两 2.快速PWM可以的到比较高频率的PWM输出,但占空比的调节精度稍微差一些。此时计数器仅工作在单程正向计数方式,计数器的上限值决定PWM的频率,而比较匹配寄存器的值决定了占空比的大小。PWM频率的 PWM频率 = 系统时钟频率/(分频系数*(1+计数器上限值))

三相变频电源

三相变频电源

三相正弦波变频电源报告摘要:本系统基于面积等效原理和奈奎斯特定理,采用AC-DC变换的方法,实现了市电到直流电压的转换;采用SPWM逆变器实现本地DC-AC的转换,采用DDS 产生频率可变的SPWM脉冲,实现了本地交流电源的变频;采用MAX197采样、反馈,实现了对本地交流电源有效值的控制以及缺相和过流保护。

关键字:变频电源;三相正弦波;逆变;正弦脉宽调制Abstract:三相正弦波变频电源报告一.方案的选择与论证1.题目要求及相关指标分析本题目要求制作以三相正弦波变频电源,输出线电压有效值36V ,输出频率20-100HZ ,各相电压的有效值小于0.5V ,输出负载电流0.5A-3A 时,输出线电压有效值保持在36V ,误差小于5%。

基于上述要求本设计采用AC-DC-AC 变换的方法,采用SPWM 控制逆变器实现变频。

由于逆变器的开关以及感性、容性负载等对逆变器输出交流信号的延迟较严重,为了及时稳定变频电源的幅度,本设计采用多片A/D 同时采样输出交流信号。

2.方案的比较与选择1) 正弦波脉宽调制实现方案的选择 (1) 自然采样法图1 自然采样法按照SPWM 控制的基本原理,在三角波和正弦波的自然交点时刻控制功率开关器件的通断,这种生成SPWM 波形的方法称为自然采样法,采用硬件实现时的方框图如图1所示。

图1中三角波发生器负责产生符合要求的SPWM 载波信号(三角波),正弦波发生器产生用户需要频率的正弦波信号,电压比较器在三角波和正弦波的自然交点的时刻实现翻转,控制功率开关器件的通断。

自然采样法生成的SPWM 波形很接近正弦波,若采用软件实现自然采样时需要解超越方程,需要花费大量的时间,难以实现实时控制;若采用硬件实现,为了控制逆变器功率器件的死区,需要很复杂的硬件来延时。

(2) 规则采样法如图 2 所示取三角波两个正峰值之间的时间间隔为一个采样周期c T ,在三角波的负峰值时刻D t 对正弦信号波采样而得到D 点,过D 点作一水平直线和三角波分别交于A 、B 两点,在A 点时刻和B 点时刻控制功率开关器件的通断。

三相正弦波变频电源的仿真设计

三相正弦波变频电源的仿真设计

海军工程大学毕业设计(论文)题目三相正弦波变频电源仿真设计专业电气工程及其自动化班级 4012 姓名付启兵指导教师李玉梅二〇〇九年六月二十日目录第一章变频器概述1.1.变频电源的原理 (3)1.2.变频电源的特点及应用 (3)1.3.MATLAB简介及仿真技术 (4)1.4.MATLAB仿真技术在电力电子中的应用 (6)1.5.本论文完成内容 (8)第二章变频器硬件设计2.1整流单元及供电电源 (9)2.2逆变输出装置及其驱动电路 (10)2.3滤波输出及过压过流缺相检测与保护 (14)2.4变频电源的控制 (17)第三章变频器软件设计3.1控制模块设计 (21)第四章变频器的MATLAB仿真4.1MATLAB在电力电子中的应用 (25)1电力系统工具箱 (25)2 MATLAB在变频器中应用及仿真框图 (27)第五章结语 (34)摘要:本文采用MATLAB对变频电源进行系统分析。

基于Simulink做了系统仿真,并做了原理性的论证。

硬件部分采用IT公司的低功耗单片机MSP430F149作为主控器件,IR2130驱动3相功率管。

控制方式采用传统的SPWM,用SPWM专用集成芯片SM2001产生SPWM信号以控制IR2130的通断。

系统采用PI反馈控制使硬件系统具良好的稳压功能。

另外本文在硬件设计中对变频电源的过流,过压,缺相等保护功能进行了阐述。

第一章变频器概述由于我国市电频率固定为50 Hz,因而对于一些要求频率大于或小于50 Hz的应用场合,则必须设计一个能改变频率的变频电源系统。

目前最常用的是三相正弦波变频电源。

该电源系统主要由整流、逆变、控制回路3部分组成。

其中,整流部分用以实现AC/DC的转换;逆变部分用以实现DC/AC的转换;而控制回路用以调节电源系统输出信号的频率和幅值。

1-1 变频电源的原理经过AC→DC→AC变换的逆变电源称为变频电源,它有别于用于电机调速用的变频调速控制器,也有别于普通交流稳压电源。

基于IM14400的三相正弦波变频电源设计[1]

基于IM14400的三相正弦波变频电源设计[1]

《国外电子元器件》2008 年第 7 期
计 。 在 相 应 的 三 相 SPMW 控 制 下 , 输 出 三 相 交 流 信 号 。 IM14400 是 Cyntec 公司的 IPM 系列器件的三相电机驱动器, 它 包 含 三 相 桥 式 逆 变 电 路 及 相 关 控 制 、驱 动 电 路 。 控 制 简 单 , 适合该系统应用。图 2 示出 IM14400 电路接线图。图 2 中, 在 IM14400 的 P、N 端施加整流输出电压, 经过光耦隔离、晶体管 驱动后的 SPWM 控制信号输入到 IM14400, 之后可在 U、V、W 端得到满足幅值要求的 SPWM 信号。该信号经滤波滤除高频 分量后, 即可得到所需要的正弦信号。该器件的+15 V 工作电 源是由 DC/DC 转换器 SR5D15/50 独立提供; 而转换器的+5 V 供电从 FPGA 引出。该转换器两边的地是隔离的。
电源技术应用
基于 IM14400 的三相正弦波变频电源设计
基于 IM14400 的三相正弦波变频电源设计
周 严, 邱晓筱, 周 颖 ( 武汉大学 电子信息学院, 湖北 武汉 430079)
摘要:设计了一个 AD/DC/AC 变频电源系统。该系统利用集成逆变器件 IM14400,并以 FPGA 为控制核 心 , 采用 SPWM
, 它 在 20~ 100 Hz 的频率范围内, 其载波比 292<k<1 460。 4.3 FPGA 内单相平均功率计算算法
平均 功 率 公式[5]为 :
将其离散化处理后得:
图 5 相电压实测波形
设计中, 一个周期内电压和电流都采样 256 个点, 则
2ωc±ωr。 从 上 述 分 析 可 知,SPWM 波 形 中 所 含 的 谐 波 主 要 是 角 频
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三相正弦波变频电源摘要:本设计由整流滤波电路、DC-AC变换器、检测模块和单片机控制及显示模块4个模块电路构成。

系统以英飞凌单片机XE164FN为控制核心,采用规则采样法和DDS实现频率可变的三相交流电SPWM信号输出,实现DC-AC转换,输出频率围为20~100HZ,输出线电压有效值为36V,最大负载电流有效值为3A。

采用互感器对电压、电流进行采样以及反馈,实现了对输出线有效值的控制以及缺相和过流保护,并实时显示电压、电流、频率、功率等。

关键字:变频电源三相正弦波逆变正弦脉宽调制一.方案论证与比较1.1 三相逆变主拓扑方案方案一:采用三个独立的单相逆变器经过一定的连接方式组成三相逆变,该系统可以三相运行,也可以单相独立运行,灵活性较高。

方案二:如图1所示,采用三相三桥臂逆变电路拓扑,同一桥臂上、下两个开关管互补通、断,输出的电压经滤波后得到三相交流电。

方案的选择:采用方案一所用元器件比较多,适用于高压大容量的逆变器。

方案二所用元器件少,电路简单,满足题目要求,故本设计采用方案二。

1.2 SPWM(正弦脉宽调制)波产生方案根据题目的要求将交流电经整流后,经过逆变从而产生三相正弦波电源。

而实现三相正弦波变频电源的关键在于逆变过程。

对于小功率逆变电路一般都采用PWM技术,为了实现正弦波变频电源,本设计采用了SPWM技术。

实现SPWM有以下几种方案。

方案一:采用对称规则采样法。

规则采样法一般采用三角波作为载波。

其原理就是用三角波对正弦波进行采样得到阶梯波,再以阶梯波与三角波的交点时刻控制开关器件的通断,从而实现SPWM法。

方案二:采用自然采样法。

以正弦波为调制波,等腰三角波为载波进行比较,在两个波形的自然交点时刻控制开关器件的通断,这就是自然采样法。

其优点是所得SPWM波形最接近正弦波。

方案的选择:方案二由于计算繁琐,不适用于数字控制器实现。

而对于现在的控制器来说,软件可以生成一个较大的正弦表,使得计算变得简单,减轻单片机的工作量,故本设计采用方案一。

1.3 测量有效值电路方案方案一:信号经互感器及调理电路处理后直接连接到A/D器件,单片机控制A/D器件首先进行等间隔采样,并将采集到的数据存到RAM中,然后处理采集到的数据,可在程序中判断信号的周期,根据连续信号的离散化公式,做乘除法运算,得到信号的有效值。

方案二:信号经互感器之后先经过真有效值转换芯片AD637,AD637输出信号的有效值模拟电平,然后通过A/D采集送到单片机,直接计算输出电压、电流有效值。

方案三:信号经互感器之后利用峰值检测电路保持为峰值送入单片机,再用正弦波幅值和有效值的关系通过软件计算出有效值。

方案的选择:方案一计算复杂,占用大量单片机资源,给单片机造成很大的负担,且精度不高。

方案二需要用到真有效值转换芯片AD637,价格昂贵,成本太高。

方案三电路较为复杂,但成本低,精度可以做到很高,故采用方案三。

二.系统总体设计方案和实现框图2.1 系统总体设计方案将市电通过隔离变压器输入到交流变频电源系统。

隔离变压器的输出经过由整流桥后,产生全波整流信号,全波整流信号经过滤波生成直流电,实现AC-DC的转换。

三相逆变器在单片机产生的三相SPWM脉冲的控制下产生三相交流电。

逆变器的输出交流电的频率等于SPWM脉冲的基波频率,通过控制 DDS模块的可控分频比N,实现对调制正弦波频率的控制。

逆变器输出的三相交流电经过缓冲吸收和LC滤波电路,生成三相正弦交流电。

利用互感器对输出的相电压、相电流进行采样,并利用过零检测电路结合单片机的捕获端口实现频率的测量。

系统根据采样值计算各相交流电的电压有效值、电流有效值,交流电的功率,并进行控制和显示。

系统根据得到的各相交流电的有效值,采用PI算法,通过改变调制比控制SPWM 脉冲的占空比,实现输出线电压的稳定。

2.2 系统实现框图图 1 系统框架图三.理论分析与计算3.1 SPWM 逆变电源的谐波分析在调制度a 一定,并且三相共用一个载波信号的情况下,对输出线电压进行频谱分析,可以发现输出线电压的谐波角频率为:c r n k ωωω=±式中,n 为奇数时,()3211,k m m =-±=1,2……;n 为偶数时,6161{m m k +-=;61k m =+ ; m =0,1,2……;61k m =+ ;m =1,2…。

由式(3-1)可知输出线电压的频谱没有载波频率c ω的整数倍次谐波分量谐波中幅值较高的谐波分量是2c r ωω±和2c r ωω±。

从上述分析可知:SPWM 波形中所含的谐波主要是角频率为c ω、2c ω及其附近的谐波。

由于本设计采用的是异步调制方式, cr ωω,所以PWM 波形中所含的主要谐波分量的频率比基波分量的频率高很多,谐波分量很容易被滤出。

3.2 三相交流电电压、电流有效值和功率的计算对于负载端采用Y 形连接组成的三相电路,每相交变电压信号输入端相对于Y 形连接公共点的电压称为相电压p u ,该输电线称为火线,采样三相四线制的交变电路有三条火线,各相电压信号间的相位差为120o ,火线之间的电压称为线电压l u 。

假设输电线上输送的交变电压信号是标准的正弦信号,则l pU =,l p U U 分别表示相电压和线电压的有效值。

因此当线电压的有效值36l U V =,各相相电压的有效值20.78p U V =,每相中的电流称为相电流p i ,火线中的电流成为线电流l i ,在Y 形连接中相电流等于线电流p i =l i 。

每相负载的功率为p P =cos p p zU I Φ其中,p z I Φ分别表示相电流的有效值、每相中电流和电压的相位差,由于Y 形负载要求负载严格对称,因此每相中电流和电压的相位差都是相等的。

所以三相的总功率为33cos p p p zP P U I ==Φ当Y 形负载为纯阻性负载时,每相中电流和电压都是同相的,即0z Φ=,所以当Y 为形纯阻性负载时,三相的总功率为3p pP U I =由于AD 采样得到的是正弦信号的幅值U 、I ,由/p U U =p I I =值。

四.软件设计4.1 单片机主程序流程单片机产生SPWM 波形主程序程序流程图如下图所示(图3-1)图 2 程序流程图4.2 SPWM波产生算法SPWM波的产生,首先存入单片机的1000点正弦表,读取正弦表每两个点之间的时间间隔既可决定输出正弦波的频率,而正弦表两个点之间时间间隔由定时器T12决定。

对于不同频率计算出正弦表中每两点对应的计数值n,作为T12的周期值,同时将周期数进行累加,在T12周期中断时,将累加值取出作为递增角度偏移,并将查表所得正弦值作为比较值赋给比较寄存器。

通过外部按键可改变n,即可改变输出正弦波频率,进而实现变频的功能。

4.3 测量系统软件设计测量系统软件主程序分为键盘扫描,SPWM产生,数据计算,测量显示几个部分。

五.测试仪器与测试方法5.1 测量仪器1.交流调压器:0~250V交流可调;2.Tektronix TDS1002示波器;3.FLUKE数字万用表;4.滑线式变阻器3个;5.失真度测试仪。

5.2 测试方法及数据1)变频电源输出频率围各相电压有效值之差的测试(1)测试方法将调压器的输出调到200V,将负载三相电阻的阻值都调整到30Ω。

改变系统的输出频率,将示波器和交流电压表分别接到变频电源某一相的输出端,调节示波器,观察波形是否对称,记录各相的输出的频率值,同时调节交流电压表,记录各相相电压有效值。

测量的频率点在20HZ-100HZ之间时, 10HZ一个测量步进。

(2)测试数据及结果分析表格 1 各相相电压输出频率的精确设定最大偏差1%。

各相电压的最大偏差为0.2V。

2)输出线电压有效值误差测量(1)测试方法I.变频电源的输出频率保持在50HZ,改变调压器使输入电压在198V~242V之间变化,在负载端用交流电压表并联在任意两个负载的输入端,测量这两相的线电压有效值。

II. 变频电源的输出频率保持在50HZ,保持调压器使输入电压在220V,改变负载的电阻值,用交流电流表测量负载电流值,使负载电流从0.5A开始每隔0.5A一个电流步进,直到负载电流达到3A。

每调节一次负载电流值,在负载端用交流电压表并联在任意两个负载臂的输入端,测量这两相的线电压有效值。

表格 2 AB相间线电压可知输出负载电流1.5A恒定,和频率50HZ恒定,输入电压在198V-242V之间变化时,输出线电压的有效值保持在36V,最大偏差为0.083%。

可知输入电压保持220V恒定,输出电压的频率50HZ不变,输出负载电流在0.5A-2A 变化时,输出线电压的有效值保持在36V,最大偏差为0.083%。

3)变频电源输出电压、电流、频率和功率的测量(1)测量方法改变自耦调压器的输入电压值,改变变频电源的输出频率。

在各相的负载输入端分别用交流电压表,交流电流表测量该相的电压、电流有效值,用示波器测量相电压的输出频率,与系统测量的电压有效值、电流有效值、频率值对比。

功率的测量是建立在电压有效值、电流有效值测量的基础上,每相的功率等于该相电流与电压的有效值之积,变频电源的总功率等于三相各相的功率之和。

表格 3 输出电压、电流、频率和功率测量分析可知,变频电源系统能准确测量该变频电源的输出电压、电流、频率和功率,并且显示值和测量值之间的误差绝对值小于5%。

4)相电压失真度测量(1)测量方法将变频电源的输出经过适当的衰减后接到失真度测试仪,在同一输出电压下,改变输出频率,用失真度测试仪测量各相相电压的失真度。

改变输出电压,再按照上述方法测量几组数据。

(2)测量数据及结果分析表格 4 相电压失真度根据测量数据可知,相电压失真度的最大值出现在100Hz时,为4.3%。

附录电路图图 3 主拓扑电路图图 4 开关管驱动电路图图 5 采样电路图。

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