pwm逆变器 电气工程及其自动化专业 毕业论文.doc

第1章 绪论 1.1 选题目的和意义 随着国民经济的快速发展，对电能的需求越来越多，对电能的质量要求也越来越高。在很多情况下，用户所需的电能必须将直流电变换成交流电才能使用，或者将不适用于直接供给用户的交流电经过整流逆变转换为可以直接供给用户的交流电，这就要求应用适当的方法将直流电变换成交流电，逆变技术则成为了能源开发与利用、提高供电质量等领域的至关重要的环节。电能的生产、交换、使用在很大程度上可以影响到环境，可以造成温室效应及酸雨等影响，对环境危害极大，生产发展的要求增加电力的生产，那么节约电力，减少电力的浪费，将是我们应该重视的问题。用现代的电能变换技术实行电能的运输使用控制，则具有很好的节电潜力，从而可以在一定程度减轻对环境的危害。 同时，逆变技术在电力、交通、邮电通信、航空航天、工业控制等众多领域有着广泛的应用。因此，对IGBT驱动电路及逆变器系统做进一步的研究有着重要的意义。 1.2 PWM逆变器的国内外发展现状 由于电力电子技术的迅猛发展，逆变技术越来越成熟，世界各国都大力开发研究各种性能不同的逆变器系统，例如：按功率流动的方向可分为单向逆变和双向逆变，按输入直流电源的性质可分为电压源逆变和电流源逆变，按组成功率电路的器件可分为SCR逆变、GTR逆变、GTO逆变、IGBT逆变、IGCT逆变等等。 大功率开关器件和集成控制电路成为了电能变换发展的主要方向。现在应用的最多的IGBT驱动电路就是日本富士公司生产的EXB系列(如EXB840、EXB841、EXB850、EXB851)、三菱公司生产的M579系列(如M57962L、M57959L)和欧派克生产的BSM系列，德国西门子与日本东芝生产的IGBT的性能也不错。同时，提高逆变器的变换效率和工作可靠性也是现在研究的重点内容。高性能PWM逆变器的研究越来越受到关注，而IGBT(绝缘栅双极晶体管)以其优越的性能，在逆变器中取代了其他大功率的开关器件，正确使用IGBT的关键问题是要有比较好的驱动电路，在驱动波形正、反偏、保护等方面驱动电路都要满足IGBT的驱动要求，因此，分析与设计良好的驱动电路是设计逆变器系统的关键因素。 数字控制以其诸多的优点正逐步取代模拟控制。数字控制PWM逆变系统获得了设计的更多自由，可以轻松实现各种复杂、智能的数字算法来提高性能，与此同时，传统控制方案在数字控制中仍发挥着重大作用，先进的数字控制算法与传统控制相结合是目前的实用的主流。而高频、高性能、高功能因素和低污染的PWM逆变器成为了目前研究的主要方向。 近年来我国PWM逆变技术经过不断的努力也取得了极大的进展，尽管目前国外的PWM逆变器在我国依然占有很大的市场，但我国的PWM逆变技术也开始登上了竞争的舞台，相信在未来的时间里我国的PWM逆变技术将会获得长足的发展。 1.3 PWM逆变器的发展趋势 随着科学技术的发展以及国民生产对电能应用的要求，现代PWM逆变器的技术正逐渐的走向成熟，电力电子器件作为节能、节材、自动化、智能化、机电一体化的基础，正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。日本及欧美各国不断研制出高