工業中變頻調速電源主電路的設計

摘 要：變頻調速電源主要用于交流電動機調速，變頻調速是交流電動機最理想、最有前途的調速方案，而且有顯著的節能作用。變頻電源主電路主要分為整流電路、濾波電路和逆變電路兩個部分。文章主要闡述了工業中變頻調速電源主電路的設計。

關鍵詞：變頻調速；主電路；設計

1 整流電路設計

整流電路由硅整流二極管和晶閘管組成。按組成器件可分為不可控整流電路、半空整流電路和全控整流電路。不可控整流電路在交-直-交變頻電源等場合中得到采用。

按電路結構可分為橋式電路和零式電路。全波整流采用帶中心抽頭的變壓器輸入，結構復雜；而橋式整流電路每個導電回路比全波整流電路多一個導通器件就能達到相似效果。

按交流輸入相數可分為單相電路和多相電路。單相整流電路輸出直流電壓脈動較大；而三相整流電路輸出直流電壓脈動較小，且帶負載能力較強。

在本設計中，采用三相橋式不可控整流電路，無需控制電路驅動，電路簡單、可靠，成本低，缺點是紋波較大，需采用較大幅值的濾波電容。

1.1 整流電路的工作原理

2 濾波電路設計

以上分析是在整流電路的理想條件下得到，而實際中，整流電路輸出電壓含有一定的交流成分，為輸出平滑的直流電壓，需要添加濾波電路對整流輸出電壓進行濾波。從而減小直流電壓中的交流成分，降低電壓紋波系數，波形變得比較平滑。

3 逆變電路的設計

逆變電路主要由絕緣柵極雙極性晶體管（IGBT）實現。原理是： IGBT為全可控型晶體管，可控制其導通和關斷，由控制回路發出一個脈寬和頻率均可調的脈沖按要求使直流電壓被斬波生成脈沖。

為了保證V1、V3、V5能及時跟隨控制信號變化，三個IGBT的柵極、發射極之間必須隨時保持特定的壓差。發射極電壓隨著IGBT通斷不斷變化，GE極之間需要有跟隨E極電壓變化的供電機制，使GE極壓差保持一定。由于三相輸出相位不同，三相需要相互獨立的GE極供電機制，以免三相輸出相互干擾。

參考文獻

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