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双PWM变频器是在一般通用变频器的基础上引进了PWM整流的能量变换装置。该装置能够提高电能的利用率,把由电动机产生的再生能源回馈到交流电网,并且能提高装置的功率因数,减少对电网的谐波污染。由于PWM整流,变频器中间直流环节的电压能保持稳定,提高了逆变器的调速性能。 本文对PWM整流器和逆变器分部分进行了详细的讨论。从理论上分析了整流器、逆变器的控制原理、控制方法,并使用MATLAB/SIMULINK对滞环控制方法进行了仿真。参考仿真结果,设计制作了实际电路。该电路用TI公司TMS320F240 DSP作为主控制器,配合功率模块驱动、保护、信号处理、电源等外围电路完成对异步电机调速系统的信号采集、处理,系统保护以及电机调速等基本功能。其中信号处理电路主要完成采集输出电流和中间直流环节电压信号,并对采集到的电流信号进行极性变换处理的功能;驱动电路接收DSP输出的高频驱动信号,通过耦合器件直接驱动IPM模块;保护电路利用采集到电气信号对整个系统实施保护,包括过电流、过电压、欠电压、IPM模块过热等。利用DSP上的死区寄存器设置IPM驱动信号的死区时间防止上下桥臂IGBT的直通;利用板上集成的A/D转换器采集经过板级外围电路处理的电路信号;利用板上的捕获单元CAP采集通过转速计的输出从而得到电机的转速。在软件设计方面,对输入信号进行软件滤波,优化输出的PWM信号,引进了系统软保护。 在实验的基础上提出了减少初始上电电流冲击的多级切换的设想,仿真结果显示,当使用多级切换时的确可以减少初始上电时的电流冲击,而且还增大了直流环节中的滤波电容,在没有使用PWM整流器的情况下提高了调速系统的整体性能。对于减少整个系统中传感器数量这一问题在理论上进行了一些探讨,以期望能降低系统的成本。