新交流伺服电机及其控制技术 教学课件 寇宝泉 第4章.pptVIP

24828d (1)电流滞环跟踪控制型 图4-39　电流滞环跟踪控制型PWM逆变电路及电流控制原理 24828d (1)电流滞环跟踪控制型 图4-40　电流滞环跟踪控制时的电流波形与PWM电压波形 24828d (2)固定开关频率型 图4-41　固定开关频率型电流跟踪PWM逆变电路(单相) 24828d 4.4.3　电压空间矢量PWM控制技术 (1)空间矢量SVPWM的基本概念(2)基本电压空间矢量(3)磁链轨迹的控制(4) t1、t2和t0的计算(5)扇区号的确定 24828d 4.4.3　电压空间矢量PWM控制技术 图4-42　电压空间矢量 24828d 图4-43　三相电压型逆变电路 24828d 表4-2　开关状态与相电压和线电压的对应关系 24828d 图4-44　基本电压空间矢量 24828d 表4-3　开关状态与相电压在αβ坐标系的分量的对应关系 24828d 表4-3　开关状态与相电压在αβ坐标系的分量的对应关系 24828d 图4-45　正六边形磁链轨迹 24828d 图4-46　电压空间矢量的线性组合 24828d 图4-47　第1扇区SVPWM波形 24828d 3. IGBT的动态特性 图4-22　IGBT的动态特性 24828d 4.擎住效应和安全工作区 4-23.TIF 24828d 4.擎住效应和安全工作区 4-24.TIF 24828d 5. IGBT驱动电路的设计 1)驱动电路必须可靠，保证有一条低阻抗值的放电回路，即驱动电路与IGBT的连线要尽量短。2)用内阻小的驱动源对栅极电容充放电，IGBT开通后，栅极驱动源应能提供足够的功率，使IGBT不退出饱和而损坏。3)驱动电路中的正偏压应为12～15V，负偏压应为-2～-10V。4)驱动电路应与整个控制电路在电位上严格隔离。5)驱动电路应尽可能简单实用，具有对IGBT的自保护功能，并有较强的抗干扰能力。6)若为大电感负载，IGBT的关断时间不宜过短，以限制di/dt所形成的尖峰电压，保证IGBT的安全。(1) EXB840(841)驱动器(2) SCALE驱动器 24828d 图4-25　有正负偏压的IGBT直接驱动电路 24828d 图4-26　光电耦合隔离驱动电路 24828d 图4-27　EXB840(841)内部电路图 24828d 图4-28　XB841集成驱动电路 24828d 图4-29　SCALE驱动器内部结构框图 24828d 图4-30　SCALE驱动器连接图 24828d 4.3　功率变换主电路的设计 4.3.1　逆变电路的设计4.3.2　缓冲电路的设计4.3.3　整流电路的设计4.3.4　滤波电路的设计4.3.5　制动电路的设计 24828d 4.3.1　逆变电路的设计 (1)电压与电流额定值的确定(2) 正弦波PWM逆变电路开关器件损耗的计算 24828d (1)电压与电流额定值的确定 表4-1　输入电压和器件额定电压关系 (2) 正弦波PWM逆变电路开关器件损耗的计算 24828d 4.3.2　缓冲电路的设计 1.分体式缓冲电路2.整体式缓冲电路 24828d 1.分体式缓冲电路 (1) RC缓冲电路(2)放电阻止型RCD缓冲电路(3)充放电型RCD缓冲电路 24828d 1.分体式缓冲电路 4M31.TIF 24828d 2.整体式缓冲电路 (1) C缓冲电路(2) RCD缓冲电路(3)组合式缓冲电路 24828d 2.整体式缓冲电路 图4-32　整体式缓冲电路a) C缓冲电路　b) RCD缓冲电路　c)组合式缓冲电路 24828d 4.3.3　整流电路的设计 整流电路可按照以下几种方法分类：按组成的器件可分为不可控、半控、全控整流电路；按电路结构可分为桥式整流电路和零式整流电路；按交流输入相数分为单相整流电路和多相整流电路。交流伺服系统中最为常用的整流电路是单相桥式不可控整流电路和三相桥式不可控整流电路，二者分别应用于小功率伺服系统和大功率伺服系统中。 24828d 4.3.4　滤波电路的设计 在电压型逆变电路中，滤波元件主要采用电解电容。由于电解电容存在寿命问题，在设计采用电解电容的滤波电路时，要准确计算电解电容的容量。否则若容量设计得过大，既增加了逆变电路的成本，又增大了逆变电路的体积；若容量设计得过小，则会提高电容的温升，缩短电容的寿命，而且还会影响逆变电路的性能。 24828d 4.4　PWM控制技术 4.4.1　正弦波脉宽调制(SPWM)控制技术4.4.2　电流跟踪型PWM控制技术 4.4.3　电压空间矢量PWM控制技术 24828d 4.4.1　正弦波脉宽调制(SPWM)控制技术 1.正弦波脉宽调制原理2. PWM型逆变电路的控制方式 24828