一种SPWM控制的变频电机变频电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种SPWM控制的变频电机变频电路，包括电源模块、第一模块、第二模块、异步电机。电源模块包括电源V1、电源V2第一模块包括六个N沟道的MOSFET管T1、T2、T3、T4、T5、T6，六个二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6,第二模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、运算放大器A1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3。本实用新型专利技术的SPWM控制的变频电机变频电路采用有源滤波不仅能补偿各次谐波，补偿无功，在性价比上较为合理，具有高度可控性和快速响应性等特点。采用MOSFET管作为开关管，此元件优点是高频特性十分优秀，驱动简单，抗击穿性好且采用N沟道的MOSFET使得开关管切换速度很快。

【技术实现步骤摘要】
一种SPWM控制的变频电机变频电路
本技术涉及电路领域，具体是一种采用SPWM三相变频电机变频电路。
技术介绍
变频电机采用"专用变频异步电动机+变频器"的交流调速方式，使机械自动化程度和生产效率大为提高设备小型化、增加舒适性，目前正取代传统的机械调速和直流调速方案。由于变频器的能量变换的主要形式为交—直—交变换。而实现DC—AC环节变换的变频器特别在高频应用时，要求逆变器具有较高的开关频率。目前逆变器控制以脉宽调制(SPWM)技术为主流。因SPWM技术所固有的脉冲性质,使输出电压中谐波含量高,导致电机过热、过压的现象，使得绝缘提前老化甚至击穿,产生机械振动和噪声以及电磁干扰等现象等。为消除其影响,最简便有效的措施就是在变频器输出端装设低通滤波器。虽然无源滤波器具有投资少、效率高、结构简单及维护方便等优点，在现阶段广泛用于配电网中，但由于滤波器特性受系统参数影响大，只能消除特定的几次谐波，而对某些次谐波会产生放大作用，甚至谐振现象等因素。因此，采用有源滤波代替无源滤波成为解决问题的新思路。
技术实现思路
有鉴于此,本技术的目的在于提供一种SPWM控制的变频电机变频电路,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。。为达到上述目的本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种SPWM控制的变频电机变频电路设计，包括电源模块、第一模块、第二模块。所述电源模块、第一模块、第二模块、异步电机依次串联。上述技术方案中，所述的电源模块包括电源V1、电源V2,所述电源V1的负极分别与所述电源V2的正极、接地端相连接。上述技术方案中，所述的第一模块包括六个N沟道的MOSFET管T1、T2、T3、T4、T5、T6，六个二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6,所述六个N沟道的MOSFET管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别与所述六个二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6反向并联。上述技术方案中，所述的第二模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、运算放大器A1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3，所述第三电阻R3分别与所述电容C1一端、所述电阻R4一端连接，所述第一电容C1的另一端接地，所述第四电阻R4另一端分别与所述第二电容C2一端、所述第五电阻R5一端连接，所述第二电容C2的另一端接地，所述第五电阻R5的另一端分别与所述第三电容C3一端、所述运算放大器A1同相输入端连接，所述第三电容C3的另一端接地，所述第一电阻R1一端接地，而所述电阻R1另一端连接所述运算放大器A1的反向输入端，所述电阻R2与所述运算放大器A1的反向输入端和输出端并联。本技术具有以下有益效果：采用有源滤波不仅能补偿各次谐波，补偿无功，有一机多能的特点，在性价比上较为合理。而且滤波特性不受系统阻抗等的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险。具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化着的谐波，即具有高度可控性和快速响应性等特点。采用MOSFET管作为开关管，此元件优点是高频特性十分优秀，驱动简单，抗击穿性好且采用N沟道的MOSFET使得开关管切换速度很快。附图说明附图1是本技术结构示意图。具体实施方式下面结合附图给出本技术施例，以详细说明本技术的技术方案。参照附图1，本具体实施方式采用以下技术方案：一种SPWM控制的变频电机变频电路，包括电源模块、第一模块、第二模块。所述电源模块、第一模块、第二模块、异步电机依次串联。上述技术方案中，所述的电源模块包括电源V1、电源V2,所述电源V1的负极分别与所述电源V2的正极、接地端相连接。上述技术方案中，所述的第一模块包括六个N沟道的MOSFET管T1、T2、T3、T4、T5、T6，六个二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6,所述六个N沟道的MOSFET管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别与所述六个二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6反向并联。上述技术方案中，所述的第二模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、运算放大器A1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3，所述第三电阻R3分别与所述电容C1一端、所述电阻R4一端连接，所述第一电容C1的另一端接地，所述第四电阻R4另一端分别与所述第二电容C2一端、所述第五电阻R5一端连接，所述第二电容C2的另一端接地，所述第五电阻R5的另一端分别与所述第三电容C3一端、所述运算放大器A1同相输入端连接，所述第三电容C3的另一端接地，所述第一电阻R1一端接地，而所述电阻R1另一端连接所述运算放大器A1的反向输入端，所述电阻R2与所述运算放大器A1的反向输入端和输出端并联。工作中，采用N沟道的MOSFET管TI-T6组成三相桥式逆变电路，每一个N沟道的MOSFET管均并联一个二极管起续流作用，而N沟道的MOSFET管控制端g1-g6受SPWM波控制，变频器输入直流电压为V(由三相整流装置提供)，输出端经电阻电容以及运算放大器组成的低通滤波电路后与异步电动机相连接。控制电路采用SPWM调制方式,利用三角载波和三相正弦调制信号进行比较,在交点处产生驱动信号VG1-VG6,即SPWM波。当变频器三相桥臂功率开关T1-T6在驱动信号控制下,工作于适时的通断状态时,输入直流电压就会被转换成等幅而脉冲宽度按正弦函数关系变化的三相脉冲序列电压输出。而输出电压中除正弦基波分量外,还含有大量的高次谐波分量,谐波分量经电阻电容以及运算放大器组成的低通滤波电路滤除后,负载上便获得一个近似正弦的基波电压。而且此滤波电路比普通二阶低通滤波电路多增加了一个RC环节，使得滤波效果更好，这可大大减少变频电机的损耗。本技术具有以下有益效果：采用有源滤波不仅能补偿各次谐波，补偿无功，有一机多能的特点，在性价比上较为合理。而且滤波特性不受系统阻抗等的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险。具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化着的谐波，即具有高度可控性和快速响应性等特点。采用MOSFET管作为开关管，此元件优点是高频特性十分优秀，驱动简单，抗击穿性好且采用N沟道的MOSFET使得开关管切换速度很快。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本技术的限制,本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SPWM控制的变频电机变频电路，其特征是:包括电源模块、第一模块、第二模块，所述电源模块、第一模块、第二模块、异步电机依次串联，所述的电源模块包括电源V1、电源V2, 所述电源V1的负极分别与所述电源V2的正极、接地端相连接，所述的第一模块包括六个N沟道的MOSFET管T1、T2、T3、T4、T5、T6，六个二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6，所述六个N沟道的MOSFET管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别与所述六个二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6反向并联，所述的第二模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、运算放大器A1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3，所述第三电阻R3分别与所述电容C1一端、所述电阻R4一端连接，所述第一电容C1的另一端接地，所述第四电阻R4另一端分别与所述第二电容C2一端、所述第五电阻R5一端连接，所述第二电容C2的另一端接地，所述第五电阻R5的另一端分别与所述第三电容C3一端、所述运算放大器A1同相输入端连接，所述第三电容C3的另一端接地，所述第一电阻R1一端接地，而所述电阻R1另一端连接所述运算放大器A1的反向输入端，所述电阻R2与所述运算放大器A1的反向输入端和输出端并联。...

【技术特征摘要】
1.一种SPWM控制的变频电机变频电路，其特征是:包括电源模块、第一模块、第二模块，所述电源模块、第一模块、第二模块、异步电机依次串联，所述的电源模块包括电源V1、电源V2,所述电源V1的负极分别与所述电源V2的正极、接地端相连接，所述的第一模块包括六个N沟道的MOSFET管T1、T2、T3、T4、T5、T6，六个二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6，所述六个N沟道的MOSFET管T1、T2、T3、T4、T5、T6分别与所述六个二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6反向并联，所述的第二模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈宝军，朱一枫，韩继超，林鹏，罗前通，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23