程是个先替代小功率变频器产品，后替代大功率变频器产品的过程。这种替代过程的演进，使得变频器市场上的大功率产品逐渐增多，市场向大功率产品发展的趋势明显。本课题的主要研究工作对高压变频器的原理及方法进行研究，建立交直交变频器模板分析技术，使逆变器输出电压趋近于正弦波研究由三相直流输入，单相输出的功率模块熟悉软件，采用硬件描述语言，实现控制算法。第章变频器的介绍变频器的定义变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用的领域和范围也越来越为广范，这使得高效合理地利用能源尤其是电能成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大户，高压大功率的更为突出，而这些设备大部分都有节能的潜力。大力发展高压大功率变频调速技术将是时代赋予我们的项神圣使命，而这使命也将具有深远的意义。高压大功率变频调速装置被广泛地应用于石油化工市政供水冶金钢铁电力能源等行业的各种风机水泵压缩机轧钢机等。变频器的构成变频器的基本构成如图所示，它有整流滤波及储能逆变及控制回路等部分组成。交流电源经整流滤波后变成直流电源，控制回路有规则地控制逆变器的导通和截止，使之向异步电动机输出电压和频率可变的电源，驱动异步电动机运行，整个系统式开环的。交流电源电压电流频率图变频器的基本构成从整体框图可以看出，变频器由主回路和控制回路两大部分组成，下面分别讨论主回路和控制回路。主回路整流器为节约成本和简化控制方法，通常使用的是二极管整流器，控制回路逆变器储能元件整流器它把工频电源变换为直流电源，电功率的传输是不可逆的。如果利用两组晶闸管整流器应的等分段中点处正弦波值近似成正比。因此，与半个周期正弦波等效的波是两侧窄中间宽脉宽按正弦规律逐渐变化的脉冲波序列。在正弦脉宽调制方法中，利用正弦波作为调制波，受它调制的信号等腰三毕业设计题目基于多功能调试小板用于高压变频器的功率模块设计系电气与信息工程系专业电子信息工程班级学号学生姓名导师姓名完成日期诚信声明本人声明本人所呈交的毕业设计论文是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计论文中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料我承诺，本人提交的毕业设计论文中的所有内容均真实可信。作者签名日期年月日毕业设计论文任务书题目基于多功能调试小板用于高压变频器的功率模块设计姓名系别电气与信息工程系专业班级学号指导老师职称副教授教研室主任基本任务及要求本系统以单相功率模块作为被控对象，针对技术的特点，研究的控制方法，软件设计包括波形的产生控制方法研究主电路设计控制电路设计控制系统程序设计系统控制效果仿真等。二进度安排及完成时间第周至第三周明确课题任务及要求，搜集课题所需资料，掌握资料查阅方法，了解本课题研究现状存在问题及研究的实际意义。第三周查阅相关资料，自学相关内容，确定课题总体方案，分配课题任务，确定个人研究重点，做好选题报告。第四周至第五周根据自己研究的方向，确定自己的总体设计方案，根据对象特性进行各种控制方法的研究，并设计硬件总体模块图及软件模块图。第六周至第十二周完成系统的控制方法研究，软硬件设计。第十三周至第十四周系统仿真及调试。第十五周至第十六周整理资料，完成毕业论文编写，进行毕业答辩。目录摘要第章绪论,课题研究的背景本课题的主要研究工作第章变频器的介绍,变频器的定义,变频器的构成,变频器的分类错脉宽调制技术中的算法基础的解决，功率模块控制策略受到了越来越多的关注。本设计也将在这方面进行些研究和探讨。本设计从变频调速技术出发，论述了高压变频器控制策略的基本理论，推导出了变频调速的控制方式并根据理论分析，得出了频率的改变即可得到转速的改变，从而达到了节能的效果。以技术的中心，为单相功率模块提供了控制回路，即以输出的波形来控制单相功率模块中开关的导通和关断。关键字高压变频器变频调速技术第章绪论课题研究的背景变频器技术即电动机调速系统技术出现于世纪年代初。年代后，变频器技术作为种节能技术开始在主要的工业化国家中得到了广泛应用。到年代以后，变频器技术大规模进入发展中国家。最早推动高压变频器工业化应用的因素是关键功率器件晶闸管的出现，高压变频器开始在欧美等发达工业国家的冶金电力交通运输等行业推广使用，比如早期的交交高压变频器技术和电流型高压变频器技术都是基于发展起来的。世纪年代前后，大功率电子器件沿着晶体管和晶闸管两个方向迅速发展。其中，年代末期，低压绝缘栅双极型晶体管的问世促使在年推出基于低压功率单元串联的高压变频器，基本解决了以前高压变频器谐波成分大功率因素低的问题。随后，年推出了基于高压的三电平结构高压变频器。我国从年开始到年底可以说是处于舆论发动与启蒙阶段。世纪年代，基于常压变频器价格和性能的改善实用经验的积累，在楼宇供水供暖系统化工石油建筑等行业中已经广泛应用，技术已经成熟，但高压大功率变频器技术仍然处于研发阶段。目前市场上变频器产品采用的三种主要技术流派是功率单元串联多电平技术三电平技术二电平电流源技术。功率单元串联多电平技术已经被各行业的终端用户惯犯接受，已经并将继续成为市场的主流技术。目前，采用功率单元串联多电平技术的高压变频器在我国市场的销售已经超过了的市场份额，多数国内高压变频器生产厂商采用的都是这种功率单元串联多电平技术路线。变频器技术本生就存在个从低压向高压从小功率向大功率转变的技术发展过程，体现在产品发展趋势商就是变频器产品的功,变频器的控制方式本章小结,第章异步电动机变频调速研究,变频调速的原理,变频调速的控制方式,基频以下调速基频以上调速静止式变频装置,间接变频装置,直接变频装置,本章小结,第章技术,控制方式调制方式,同步调制异步调制分段同步调制脉宽调制,正弦波,波的基波电压波形控制的实现,单相功率模块电路设计,本章小结,第章系统的软件设计,集成开发介绍环境的,系统的软件设计总体结构,系统的主程序模块的设计,系统的中断程序模块的设计,转换子程序的设计,子程序设计,系统的故障中断程序的设计,本章小结,结束语,参考文献,致谢,附录,摘要高压变频器的策略是通过改变输出的频率，从而达到电机转速的改变。靠风门档板节流的风机水泵类设备已经不推崇了，应积极推广使用调速装置，解决了因资源浪费的烦恼，达到了节能的效果，并且它已成功应用于各大电网中。随着高压变频技术中矢量控制和能量回馈等高级功能的开发和成熟运用，高压变频器正被快速运用于除节能调速外的精密工艺控制领域。随着波频域。另外，这种调制由于载波周期随信号周期连续变化而变化，在利用微处理机进行数字化控制时，带来极大不便，难以实现。随着高速半导体功率器件，比如在变频器中通常很少用在以上，否则开关损耗和输出电流的交越失真将变得相当严重。在这样高的载波频率下，多个或少个载波对输出电流对称性的影响微之甚微，以致于可以忽略不计。以此，在载波频率较高时，同步调制几乎失去了应用的价值。异步调制在调制信号周期变化的同时，载波周期仍保持不变，因此，载波频率与信号频率之比随之变化。这种调制的缺点恰好是同步调制的优点，即如果载波频率较低，将会出现输出电流波形正负半周不对称，相位漂移及偶次谐波等问题。但是，在等高速功率开关器件的情况下，由于载波频率可以做到很高，上述缺点实际上已小到完全可以忽略的程度。反之，正由于是异步，在低频输出时，个信号周期内，载波个数成数量级增多，这对抑制谐波电流减轻电动机的谐波损耗及转矩脉动大有好处。而且，由于此时载波频率比很大，载波的变频带远离信号波频率，因此，不存在载波的边频带与基波之间的相互干扰问题。另外，由于载波频率是固定的，也便于微处理机进行数字化控制。分段同步调制对于和之类开关频率不很高的功率器件，单使用同步调制或异步调制都有失偏颇，此时多采用分段同步调制。即在恒转矩区的低速段采用异步调制，高速段采用同步调制而在恒功率区索性使用方波，以期获得较高的输出电压如图所示。图中为载波频率比，且都是的奇数倍，为基准频率。分段同步调制使得开关频率限制在定的范围内，而且载波频率变低后，在载波频率比为各个确定值的范围内，可以克服异步调制的缺点，保证输出波形对称。的切换应注意两点，不出现电压的突变，在切换的各临界点处设置个滞环区，如图虚线所示，以免在输出频率恰落在切换点附近时造成载波频率反反复复变换不定的所谓振荡现象。分段同步的缺点是，在值切换时可能出现电压突变甚至振荡。异步恒功率区恒转矩区同步方波图分段同步调制方式脉宽调制脉宽调制技术是通过对系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形含形半导体功率开关器件的开关损耗等的影响差异很大。正弦波正弦脉宽调制原理所谓的正弦脉宽调制波形，就是与正弦波等效的系列等幅不等宽的矩形脉冲波形。等效的原则是每区间的面积相等。如果把个