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异步电机轻载时存在效率低下的问题,浪费大量电能。在本文中设计了交流斩波调压系统,能够根据负载率的变化实时地调整输出电压,提高效率达到节能的目的。深入研究异步电机的原理和工作特性后,分析了降压节能的可行性,即当异步电机机轻载的时候可以通过适当地降低定子电压的方法来实现节能。并且利用仿真绘制了不同负载率情况下定子电压与电机效率的曲线,作为制定调压控制策略的依据。把制定的称之为降压工作点的算法与常用的两种节能算法,最佳调压比和铜损等于铁损的算法作了综合对比,分析了各自的优缺点,得出降压工作点算法是一种较为理想的控制方法。设计了斩波调压节能系统的硬件电路。包括由IGBT模块和电力二极管组成的斩波调压主电路;由EXB840及其外围电路构成的驱动电路;以TMS320LF2407 DSP芯片为核心的调压控制电路。参考借鉴了单管、双管单向和双向的斩波电路,并考虑控制系统的成本,确定了一种独特的主电路的设计方案,即由四个IGBT模块和六个电力二极管构成。该方案把IGBT应用于交流斩波调压,具有一定的创新性。IGBT模块的驱动和保护是主电路设计中的重要问题。这里采用EXB840作为驱动芯片,对推荐的外围电路做了一些改进,使之更适合用作交流斩波控制。缓冲电路的加入能够改善IGBT的开通和关断特性,减少开关损耗保护器件。在主电路设计完成后,利用SIMULINK进行了仿真验证。调压控制电路是以DSP芯片为核心,利用其强大的数据处理能力,实时的运算出最高效率的降压工作点并输出控制信号。文章中展示了该部分的电路设计框图和程序流程图。在完成了电路设计和软件编程后,进行了IGBT交流斩波调压系统实验,通过测得的数据和波形,分析了系统的一些特点并做出了解释。在研究了斩波调压波形的谐波后,提出了两种消除和抑制谐波的方法,即适当提高斩波频率和加入无源低通滤波器。仿真的结果表明,合理的搭配使用两种方法在谐波消除和抑制方面取得较好的效果。