如何使用矢量控制策略进行三相逆变器驱动电路的设计

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上传日期: 2019-07-17

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标签:矢量控制(111)驱动电路(643)逆变器(1126)MOSFET(1653)

  介绍基于矢量控制策略的三相逆变器驱动电路实现方法,分析该策略的矢量变换与解耦数学模型; 以IR2110为逆变器驱动模块,给出逻辑信号处理电路和 MOSFET 驱动电路,并通过实验,验证该设计方案的可行性。

  三相逆变器用于交流异步电动机调速控制。根据调速的静、动态性能,逆变器的控制策略可简单分为 转 差 频 率 控 制、矢量控制和直接转矩控制。其中,当对调速系统的静、动态性能要求较高时,转差频率控制不能满足要求,而矢量控制和直接转矩控制使得异步电动机机械特性以及动态性能达到足以和他励直流电动机特性相媲美的程度。由于异步电动机是一个多变量、强耦合、非线性系统,直接转矩控制存在转矩脉动较大的缺点,所以本文运用异步电动机按转子磁场定向的矢量控制策略,实现交流电动机磁通和转矩的独立控制,并对逆变器驱动电路进行设计和实验,以实现三相逆变器的矢量变频控制。

  异步电动机矢量控制的基本思路,是将定子电流瞬时值分解为互不耦合的励磁分量和转矩分量,并建立起电动机动态电磁转矩与这 2 个分量的直接联系,通过一系列坐标变化,转化成为逆变器加载到交流电动机的三相电流分量,从本质上实现三相电流的解耦控制,使异步电动机能像他励直流电动机一样控制。矢量控制系统原理结构如图 1所示。


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