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三相SPWM發(fā)生器HEF4752在變頻調速系統中的應用

時(shí)間:2024-09-25 20:52:26 理工畢業(yè)論文 我要投稿
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三相SPWM發(fā)生器HEF4752在變頻調速系統中的應用

摘要:介紹了如何應用CD4046鎖相環(huán)為大規模集成電路HEF4752提供時(shí)鐘信號,由HEF4752產(chǎn)生三相基波頻率、幅值和死區時(shí)間可調的SPWM波形,實(shí)現電動(dòng)機的變頻調速控制。該系統僅用硬件來(lái)實(shí)現,實(shí)驗結果表明,以HEF4752為主要控制芯片的SPWM波形發(fā)生器結構簡(jiǎn)單、成本低、性能好、調試方便、運行可靠。

引言

隨著(zhù)電力電子技術(shù)及大規模集成電路的發(fā)展,基于集成SPWM電路構成的變頻調速系統以其結構簡(jiǎn)單、運行可靠、節能效果顯著(zhù)、性?xún)r(jià)比高等突出優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應用。本文介紹的變頻調速系統是以大規模專(zhuān)用集成電路HEF4752為核心構成的控制電路,由HEF4752產(chǎn)生的三相SPWM信號經(jīng)隔離、放大后,驅動(dòng)由IGBT構成的三相逆變器,使之輸出SPWM的波形,實(shí)現異步電動(dòng)機變頻調速。

1 系統硬件電路

整個(gè)系統的硬件電路由主電路、控制電路、驅動(dòng)電路、保護電路等構成,其電路框圖如圖1所示。

1.1 主電路

主電路為AC/DC/AC逆變電路,由三相整流橋、濾波器、三相逆變器組成。三相交流電經(jīng)橋式整流后,得到脈動(dòng)的直流電壓經(jīng)電容器濾波后供給逆變器。

1.2 控制電路

控制電路框圖如圖2所示。在該控制電路中,分別由三個(gè)CD4046產(chǎn)生推遲時(shí)鐘(OCT)和參考時(shí)鐘(RCT)、頻率控制時(shí)鐘(FCT)和電壓控制時(shí)鐘(VCT)3路時(shí)鐘信號供給HEF4752,由HEF4752產(chǎn)生三相6路SPWM波形通過(guò)光電隔離后去控制主電路。

1.3 HEF4752簡(jiǎn)介

HEF4752是采用LOCMOS工藝制造的大規模集成電路,專(zhuān)門(mén)用來(lái)產(chǎn)生三相SPWM信號。它的驅動(dòng)輸出經(jīng)隔離放大后,可驅動(dòng)GTO和GTR逆變器,在交流變頻調速中作控制器件。其引腳如圖3所示。

圖2

1.3.1 主要特點(diǎn)

主要特點(diǎn)如下:

1)能產(chǎn)生三對相位差120°的互補SPWM主控脈沖,適用于三相橋結構的逆變器;

2)采用多載波比自動(dòng)切換方式,隨著(zhù)逆變器的輸出頻率降低,有級地自動(dòng)增加載波比,從而抑制低頻輸出時(shí)因高次諧波產(chǎn)生的轉矩脈沖和噪聲等所造成的惡劣影響。調制頻率可調范圍為0~100Hz,且能使逆變器輸出電壓同步調節;

3)為防止逆變器上下橋臂直通,在每相主控脈沖間插入死區間隔,間隔時(shí)間連續可調。1.3.2引腳說(shuō)明

HEF4752為28腳雙列直插式標準封裝DIP芯片,它有7個(gè)控制輸入,4個(gè)時(shí)鐘輸入,12個(gè)驅動(dòng)信號輸出,3個(gè)控制輸出。各管腳功能描述如表1所列。

表1 HEF4752管腳功能

引 腳

名 稱(chēng)

功 能

1

OBC1B

相換流開(kāi)關(guān)信號1

2

OBM2B

相主開(kāi)關(guān)信號2

3

OBM1B

相主開(kāi)關(guān)信號1

4

RCT

最高開(kāi)關(guān)頻率基準時(shí)鐘

5

CW

電機換相控制信號

6

OCT

推遲輸出時(shí)鐘

7

K

選擇互鎖推遲間隔

8

ORM1

R相主開(kāi)關(guān)信號1

9

ORM2

R相主開(kāi)關(guān)信號2

10

ORC1

R相換流開(kāi)關(guān)信號1

11

ORC2

R相換流開(kāi)關(guān)信號2

12

FCT

頻率時(shí)鐘

13

A

復位輸入控制

14

VSS

接地端

15

B

測試電路用信號

16

C

測試電路用信號

17

VCT

電壓時(shí)鐘

18

CSP

電流采樣脈沖

19

OYC2

Y相換流開(kāi)關(guān)信號2

20

OYC1

Y相換流開(kāi)關(guān)信號1

21

OYM2

Y相主開(kāi)關(guān)信號2

22

OYM1

Y相主開(kāi)關(guān)信號1

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