基于DSP TMS320LF2406的通用變頻器的研發(fā)

3.4 直流制動(dòng)功能的實(shí)現

采用直流制動(dòng)控制的目的：一是準確停車(chē)控制，二是禁止在起動(dòng)前電機由外因引起的不規則自由旋轉。直流制動(dòng)即向異步電動(dòng)機的定子通直流電，讓異步電機的定子磁場(chǎng)不再旋轉，轉動(dòng)著(zhù)的轉子切割這個(gè)靜止磁場(chǎng)而產(chǎn)生制動(dòng)轉矩，使旋轉系統存儲的動(dòng)能轉換成電能消耗于異步電動(dòng)機的轉子回路中，此時(shí)異步電機處于能耗制動(dòng)狀態(tài)。

直流制動(dòng)時(shí)向定子繞組中通直流電的方式有兩種：

1)在三相繞組中通入直流電流，這時(shí)6 個(gè)IGBT中的3個(gè)處于工作狀態(tài)，其余3 個(gè)一直處于關(guān)斷狀態(tài)，3個(gè)工作的管子應位于不同的橋臂，且在不同側，觸發(fā)信號的占空比可以根據調制度進(jìn)行調節;

2)在兩相繞組中通入直流電流，這時(shí)有2個(gè)位于不同橋臂的不同側的IGBT工作，其余功率管都處于關(guān)斷狀態(tài)。

上述兩種電路都存在定子繞組中通入的直流電與定子原來(lái)電流方向相反，di/dt較大，產(chǎn)生沖擊電流，導致過(guò)電流保護誤跳閘的問(wèn)題。為了避免出現定子電流反向，產(chǎn)生過(guò)電流，本系統直流制動(dòng)過(guò)程采用矢量直流制動(dòng)，根據異步電機旋轉磁場(chǎng)的產(chǎn)生機理和SVPWM追蹤磁鏈定向的脈寬調制策略，當頻率減速到直流制動(dòng)頻率時(shí)，置直流制動(dòng)標志位，SVPWM調制方式中的旋轉矢量停止，按當前的狀態(tài)來(lái)控制功率管的開(kāi)關(guān)，并給定直流制動(dòng)矢量電壓U(改變調制度)，然后開(kāi)始直流制動(dòng)計時(shí)，當直流制動(dòng)時(shí)間到時(shí)，停止運行。直流制動(dòng)軟件控制流程如圖9所示。

4 實(shí)驗結果

根據前面介紹的系統硬件電路和軟件控制算法，對制作的原理樣機進(jìn)行了實(shí)驗研究。實(shí)驗測試了異步電動(dòng)機輕載穩態(tài)運行情況，以此來(lái)檢測原理樣機的可行性，對實(shí)驗結果進(jìn)行了波形記錄。實(shí)驗用電機的參數為：額定電壓Un=380 V，額定電流In= 4.87 A，額定頻率f=50 Hz，額定功率Pe=2 200W。

實(shí)驗過(guò)程測試了在不同頻率輸出時(shí)電機的電流，如圖10所示。從實(shí)驗波形可以看出，其輸出電流是正弦波，由于采用了死區補償，即使在低頻時(shí)，波形的畸變也不大。但從實(shí)驗波形也可看出，有諧波產(chǎn)生，產(chǎn)生諧波的原因主要來(lái)自以下幾個(gè)方面：

1)利用DSP產(chǎn)生的SVPWM波形，不能?chē)栏癖ＷC輸出的PWM 波形的面積與理想中相對應的正弦波面積完全相等;

2)SVPWM波形控制方法本身不可避免地造成逆變器輸出波形有所失真。

3)功率開(kāi)關(guān)器件存在固有的開(kāi)通與延時(shí)時(shí)間。

5 結語(yǔ)

通用變頻系統軟件主體部分已經(jīng)調試完畢，實(shí)驗結果證明該軟件系統性能已滿(mǎn)足設計要求。但程序系統仍有許多不足，如程序模塊化、可移植性、接口統一及通用性較差。下一步的工作是對現有程序進(jìn)行改進(jìn)，在提高程序通用性、可移植性的同時(shí)，改進(jìn)部分程序的算法，以提高系統軟件的執行效率。