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一種小功率通用變頻器的設(shè)計(jì)
摘要:采用高集成度的專(zhuān)用芯片SA866和智能功率模塊PS21255開(kāi)發(fā)了一種小功率通用變頻器。試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用表明,該變頻器性能好、價(jià)格低、可靠性較高。關(guān)鍵詞:變頻器;正弦波脈寬調(diào)制;專(zhuān)用集成電路;智能功率模塊
引言
由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,交流變頻調(diào)速已上升為電氣傳動(dòng)的主流,正在逐步取代傳統(tǒng)的直流傳動(dòng)。而從性?xún)r(jià)比的角度來(lái)看,交流變頻調(diào)速裝置已經(jīng)優(yōu)于直流調(diào)速裝置。
異步電機(jī)的變頻調(diào)速不僅可以實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié),還有著許多其他交流調(diào)速系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)點(diǎn):交流變頻調(diào)速在頻率范圍、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、調(diào)速精度、低頻轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、通信功能、智能控制、功率因數(shù)、工作效率、使用方便等方面的優(yōu)勢(shì)是其他的交流調(diào)速方式難以達(dá)到的,并以體積小、重量輕、通用性強(qiáng)、保護(hù)功能完善、可靠性高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),深受鋼鐵、冶金、礦山、石油、化工、醫(yī)藥、紡織、機(jī)械、電力、輕工、造紙、印刷、卷煙、自來(lái)水等行業(yè)的歡迎,社會(huì)效益非常顯著。
變頻調(diào)速雖然在各個(gè)方面有其優(yōu)勢(shì),但其早期昂貴的造價(jià)和可靠性問(wèn)題使許多用戶(hù)望而卻步。降低造價(jià)和提高可靠性一直是交流變頻調(diào)速的重要課題。
本文針對(duì)一般小功率交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的要求,采用上世紀(jì)90年代末才推出的多功能高集成度專(zhuān)用SPWM控制芯片SA866和智能功率模塊PS21255開(kāi)發(fā)了一種新型通用變頻器。其整?結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,具有比較完善的功能,滿(mǎn)足了空調(diào)、洗衣機(jī)等家電及小型紡織、塑料加工等工業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)對(duì)變頻器低成本、高可靠性、高性能的要求,并已經(jīng)在廣東、江蘇等多家工廠生產(chǎn)中得到應(yīng)用。
1 SA866和PS21255功能介紹
1.1 SA866功能簡(jiǎn)介
1.1.1 功能特點(diǎn)
SA866是專(zhuān)用于交流異步電機(jī)SPWM控制的集成電路。它除了根據(jù)設(shè)定參數(shù)產(chǎn)生合乎要求的SPWM脈沖外,還集成了多種保護(hù)功能,并可在緊急情況下,如短路和過(guò)載時(shí)快速關(guān)斷SPWM脈沖,保護(hù)逆變器和電機(jī)。它的最大特點(diǎn)是可以獨(dú)立運(yùn)行,無(wú)須微處理器控制。它的輸出頻率以及加速減速頻率都可由外接電位器在線(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)。所有須定義的參數(shù)如載波頻率、死區(qū)時(shí)間、最小脈寬、調(diào)制波形、V/f曲線(xiàn)等均存儲(chǔ)在外接的廉價(jià)EEPROM中,上電時(shí)自動(dòng)讀入SA866中。SA866有6種工作模式,與微處理器配合使用,基本做到了低價(jià)格多功能。
1.1.2 管腳說(shuō)明
該芯片采用PLCC封裝,共有32個(gè)管腳,各管腳排列如圖1所示。
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