基于MSP430单片机的低压特种电机三相变频电源设计

低压特种电机三相变频电源的研制 本文主要介绍了低压特种电机三相变频电源的研制，旨在设计一款启动转矩大、输出电能质量的军用事低压特种电机三相变频电源。文章分析了方波、SPWM和SVPWM三种调制算法的优缺点，并综合方波和SVPWM调制的优点，设计出了一款具有各种调试优点的变频电源。 1. 数字PWM三相变频电源系统方案 数字PWM三相变频电源系统框图主要包括单片机控制系统、电压、电流检测电路、三相逆变全桥主回路、三相逆变全桥驱动与控制电路。单片机控制系统用于数字PWM信号的产生、MOS管驱动芯片的控制和逆变电路电压电流及其他信号的采集。 2. 主回路与驱动控制电路 三相数字式逆变电路主回路采用电压源型三相全桥全控式逆变电路，电路结构如图2所示。采用IRF7855逆变全桥电路开关管，漏源极电压为60V，导通电流可达12A。MOS管驱动采用IRF2133，PWM输入和控制端口能够兼容CMOS和LSTTL两种电平规范，能够实现欠压封锁、过流关断以及故障输出与清除等功能，以便数字化控制。 3. 三相逆变调制算法原理对比分析 使用最广泛的数字式PWM三项逆变电路的控制算法有三相方波逆变、三相SPWM逆变和三相电压空间矢量SVPWM，它们都具有各自的特点和应用范围。三相PWM方波是利用三路与逆变输出正弦电压相同频率、相位角相差120°的方波驱动三相全桥的上桥臂开关管，下桥臂的驱动信号由对应相的上桥臂驱动信号取反得到，从而产生6路三相PWM方波逆变驱动信号。 4. 低压特种电机三相变频电源的应用价值 低压特种电机三相变频电源的研制对某些特殊条件的应用具有一定价值。如对于一些特种电机要求电源具有较小的体积和较轻的重量；电源系统要满足航空电器冲击、振动的高可靠性要求；频繁启动和关闭，需保证电机都能工作、不死机；低温环境(-10℃以下)工作时，逆变器加大输出功率达1.5倍左右，即逆变器电压、电流在低温下高于额定值，保证电机在低温时能启动和工作。 本文设计了一款低压特种电机三相变频电源，具有较广泛的使用价值，满足了军用事低压特种电机的特殊要求，能够在高、低温环境下工作，并确保电机的启动和工作。