項(xiàng)逆變器驅(qū)動電路簡單研究

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1、PMSMpermanentmagnetsynchronousmotor永磁同步電機(jī)驅(qū)動電路的硬件研究對應(yīng)的是BLDC：brushlessDCmotor具有梯形波反電勢的無刷直流電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：（1）PMSM起動牽引力大（2）PMSM本身的功率效率高以及功率因素高；（3）PMSM直驅(qū)系統(tǒng)控制性能好；（4）PMSM發(fā)熱小，因此電機(jī)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、噪聲??；（5）PMSM允許的過載電流大，可靠性顯著提高；（6）在高速范圍中電機(jī)噪聲明顯降低；（7）系統(tǒng)傳動損耗明顯降低，系統(tǒng)發(fā)熱量小；（8）系統(tǒng)采用全封閉結(jié)構(gòu)，無傳動齒輪磨損、無傳動齒輪噪聲，免潤滑油、免維護(hù)；（9）

2、整個(gè)傳動系統(tǒng)重量輕，簧下重量也比傳統(tǒng)的輪軸傳動的輕，單位重量的功率大；（10）由于電機(jī)采用了永磁體，省去了線圈勵磁，理論可節(jié)能10%以上；（11）由于沒有齒輪箱，可對裝向架系統(tǒng)隨意設(shè)計(jì)：如柔式裝向架、單軸轉(zhuǎn)向架，使列車動力性能大大提高。交流電輸入及濾波變壓器交流電壓采樣交流電流采集整流橋及PFC電路IPM模塊電機(jī)電流采集主控芯片返回電路圖AC_IN_LAC_Cin電源熱敏電阻壓敏電阻放電管熱敏電阻作用：電路后有大電容，當(dāng)電路接通時(shí)使得其相當(dāng)于短路，會產(chǎn)生極大的電流。此時(shí)熱敏電阻阻值增大緩沖電流，當(dāng)電容正常工作后繼電器向下導(dǎo)通，即短掉熱敏電阻壓敏電阻相當(dāng)于一個(gè)

3、可變電阻和電容并聯(lián)（如上），電容兩側(cè)電壓不能突變，所以可以有效抑制干路的電壓突變。它的接入也是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)放電管：當(dāng)電壓過高時(shí)，相當(dāng)與短路濾波電容和電感：濾掉高頻干擾單端反激式變壓器瞬態(tài)抑制二極管——使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值，保護(hù)線路器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。CE7,L5濾波防止輸出脈動過大精密可調(diào)基準(zhǔn)電源及阻容網(wǎng)絡(luò)榮國R83R84得到采樣電壓，與其自身的2.5V基準(zhǔn)電壓比較。若輸出電壓分壓高于基準(zhǔn)電壓時(shí)，其陰極電位下降，作用于光耦，光耦副邊電流增大當(dāng)內(nèi)部電阻R2接收到檢測電流Is及反饋電流IFB后,2上的電壓與內(nèi)部0.23V的電壓基準(zhǔn)進(jìn)行比較。高出時(shí)

4、,過流比較器會輸出一個(gè)停止工作信號給RS觸發(fā)器以關(guān)斷MOS管相反，當(dāng)VIPer22A的反饋控制腳失饋時(shí),即:IFB為0時(shí),VIPer22A將滿負(fù)荷工作。CE5充電以在需要時(shí)提供反饋電流總結(jié)：從而比較器輸出端的PWM信號對MOS管的開關(guān)控制實(shí)現(xiàn)對輸出的穩(wěn)定控制P點(diǎn)整流橋+PFC電路返回什么是PFCPFC的英文全稱為“PowerFactorCorrection”，意思是“功率因數(shù)校正”，功率因數(shù)指的是有效功率與耗電總功率之間的關(guān)系，也就是有效功率除以耗電總功率的比值。基本上功率因數(shù)可以衡量電力被有效利用的程度，當(dāng)功率因素值越大，代表其電力利用率越高。因此PFC電

5、路作用就是“提高功率因數(shù)”有功功率、無功功率、總功率、功率因數(shù)舉例：總功率：電機(jī)供電電路中電流和電壓乘積有功功率：電機(jī)的機(jī)械輸出功率無功功率：電機(jī)為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率就稱為無功功率功率因數(shù)：有功功率/總功率顯然電機(jī)的功率因數(shù)小于1，而類似于電熨斗的純阻性發(fā)熱設(shè)備功率因數(shù)為1原因感性電路和容性電路中電流不能突變和電壓不能突變，電壓相位和電流的相位會有不同如電路中的電壓為零的時(shí)候，電流可能不為零，此時(shí)的電流可能會倒灌如電網(wǎng)，使電網(wǎng)產(chǎn)生額外的開銷的同時(shí)也會對其造成損害。PFC驅(qū)動電路整流橋IGBT控制IGBT的推挽輸出一對三極管接入電感儲能大電容

6、，給后面的負(fù)載提供電能，電感為其充電二極管前后電壓波形注釋：諧波——在實(shí)際的供電系統(tǒng)中，由于有非線性負(fù)荷的存在，當(dāng)電流流過與所加電壓不呈線性關(guān)系的負(fù)荷時(shí)，就形成非正弦電流。任何周期性波形均可分解為一個(gè)基頻正弦波加上許多諧波頻率的正弦波。諧波頻率是基頻的整倍數(shù)，例如基頻為50Hz，二次諧波為100Hz，三次諧波則為150Hz。危害——增加了發(fā)、輸、供和用電設(shè)備的附加損耗，使設(shè)備過熱，降低設(shè)備的效率和利用率。PWM脈寬調(diào)制信號輸入錯誤輸出由于電容兩側(cè)電壓不能突變和電感兩側(cè)電流不能突變的作用IGBT突然開和關(guān)可以抬高P點(diǎn)電壓以應(yīng)電機(jī)需要；；由于D4二極管單向?qū)ǎ?/p>

7、電流波形如左圖（尖峰式），會產(chǎn)生對系統(tǒng)有害的諧波。通過對IGBT復(fù)雜PWM的控制把其變成與前面類似的正弦波。即完成功率因數(shù)校正電流電壓不同步了采樣電流錯誤檢測交流電壓采集220V分壓電阻防止電壓過高通過集成運(yùn)算放大器的虛短虛斷計(jì)算，若沒有下面的3.3V和GND的并聯(lián)，ACVin為-1.6~+1.6的正弦波，因?yàn)楹竺娼恿诵酒腁D采集，而其只能采集0~+3.3的范圍，所以用接點(diǎn)處的+1.6V給其抬高至0~3.2V左右電流采集接到整流橋的負(fù)端采到的是整個(gè)直流回路的電流雖然采的是電流，但同樣利用運(yùn)放的虛短虛斷原理計(jì)算出AC-C點(diǎn)電壓=負(fù)8.2倍的AC-Cin的電壓

8、，然后通過芯片采集的AC-C電壓來反推出AC-Cin