整流模塊實際電路運行波形圖
將經(jīng)過380 V -18 V三相變壓器的電壓送入到三相橋式整流電路的輸入端,經(jīng)過濾波器濾波后,測得整流的電壓如圖8所示。
圖8 整流電路波形圖
由圖8可得,電壓為直流,每個小格是10 V,這樣電壓值大約為24 V。由于本設(shè)計中使用的三相變壓器是380 V-18 V,即變頻電源的整流輸入端交流電的線電壓有效值為18 V,所以其相電壓有效值為18/√3 =10.4 V,根據(jù)式(2)計算,理論上整流之后電壓值應(yīng)為24 V。由此可得,本實驗電路運行結(jié)果與理論值一致。
3.2 逆變模塊實際電路運行波形圖
根據(jù)上面的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計,將編好的程序下載到DSP里運行,產(chǎn)生出六路SPWM波后送入到變頻電源的兩級三極管隔離放大電路的輸入端,經(jīng)過放大之后送到驅(qū)動IR2130 的輸入端;從IR2130 出來之后驅(qū)動三相橋式逆變電路,經(jīng)過三相橋式逆變電路和LC濾波器之后,三相負載的相電壓波形圖如圖9所示。
由圖9 可得,三相電壓均為交流電,相位依次相差120°,每個小格是10 V,這樣負載相電壓幅值大約為9.6 V。根據(jù)式(2),當調(diào)制度為0.8,直流電壓為24 V時,逆變之后線電壓應(yīng)為16.6 V,即負載相電壓應(yīng)為16.6/√3 =9.6 V。所得結(jié)果與理論值一致。此外,由圖9還可得三相交流電壓周期大約為0.017 s,即頻率為60 Hz,這與程序里設(shè)置的值一致。
圖9 變頻電源三相負載相電壓波形圖
結(jié)語
本文主要對變頻調(diào)壓電源的硬件進行了詳細的介紹,在變頻電源的硬件方面,研究了變頻電源的結(jié)構(gòu)組成,對變頻電源的各個模塊進行了詳細分析,并對各個模塊參數(shù)的選擇給出了詳細的計算過程;同時給出了系統(tǒng)的軟件流程以及SPWM的生成方法;后將實驗結(jié)果與自行設(shè)置的值進行對比,基本保持一致。由于時間有限,系統(tǒng)還存在許多不足的地方,有待改善,例如變頻電源系統(tǒng)沒有反饋,其輸出的電壓幅值和頻率大小是由軟件編程來控制的,即是人為控制的。因此,在后續(xù)的研究中可搭建一個帶有反饋的變頻電源系統(tǒng),根據(jù)輸出的電壓和頻率自動調(diào)整逆變模塊SPWM波的參數(shù),以使輸出的電壓和頻率穩(wěn)定。