交流牵引逆变器及其控制系统的开发

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随着电力电子技术的迅速发展、计算机控制以及交流电机控制理论的完善,交流电机控制产生了突飞猛进的发展,出现了取代直流牵引传动的趋势。在城市轨道车辆电力牵引系统中,交流传动技术得到了越来越广泛的应用。本文介绍了一种以单片机80C196KC和三相PWM波形发生器SA4828为核心的三相逆变控制电路,适用于三相异步电动机不同的逆变控制方式。该电路可通过SA4828产生PWM控制信号,也可通过微处理器编程产生PWM控制信号。 本论文首先简要阐述了变频调速的基础技术,如PWM逆变器工作原理、控制方法的理论依据及微机实现等。介绍了设计交流变频调速系统所牵涉到的系统软硬件,并对整个系统的主电路、控制电路、各种保护电路以及实现控制的软件都进行了系统的分析。 主电路部分给出了逆变器、IGBT驱动电路的外围器件各个环节的参数的计算。设计时强调了系统工作的安全性,给出了具体的系统保护电路,介绍了其工作原理,并给出了比较重要的参数。控制电路以微机作为实现SPWM算法的运算核心,强调微机对电机控制的实时性。 本文同时还探讨了设计数字化系统所必须注意的电磁兼容性要求,给出了系统的软件、硬件、保护电路和软件抗干扰的设计方法。实验结果表明,这些设计使系统能够可靠工作,运行状态良好,达到了设计目的。
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